内存行业演进路线图已经形成清晰的两条分支,长鑫存储率先推进 4F² 架构 DRAM 商业化,计划在 2026 年底推出搭载 4F²+ 混合键合方案的 DDR5 RDIMM 服务器内存,而行业主流观点把 3D DRAM 看作 DRAM 技术迭代的终局形态,不同存储厂商在路线选择上出现明显分化。传统 DRAM 一直用 6F² 平面单元架构,越往更小制程走,漏电、短沟道效应的问题越难处理,单纯缩小线宽的收益越来越低;长鑫自研 VSG 垂直包围栅晶体管的 4F² 方案,压缩存储单元面积,同一块晶圆上可以做出更多存储颗粒,密度相比 6F² 提升 30%-50%,用来作为从平面 DRAM 向三维 DRAM 过渡的中间路线。美光等厂商并不看好 4F² 的长期潜力,认为 4F² 工艺难度大、制造成本高,电容尺寸瓶颈很难突破,直接选择跳过 4F²,持续深耕 6F² 优化和 3D DRAM 研发;3D DRAM 是把多层存储单元垂直堆叠,不再局限平面布局,从底层突破密度上限,所以被很多机构定义为 DRAM 的终局方案。从落地节奏来看,4F² 属于近 2-3 年可以落地的过渡技术,优先在服务器内存市场试水;3D DRAM 研发门槛极高,距离大规模商用还有较长周期。整体来看,4F² 和 3D DRAM 不是对立替代关系,4F² 是现阶段国产存储实现密度超车的抓手,3D DRAM 才是长期行业的终极目标。
一、DRAM 主流技术路线对比表
| 路线 | 代表厂商 | 核心原理 | 落地节奏 | 优势 | 主要短板 |
|---|---|---|---|---|---|
| 6F² 平面 DRAM | 三星、SK 海力士、美光(当前主力) | 平面排布存储单元 | 大规模量产成熟 | 工艺成熟、良率可控、成本稳定 | 微缩接近物理极限,漏电加剧,密度提升缓慢 |
| 4F² DRAM | 长鑫(领跑)、三星布局测试芯片 | VSG 垂直栅极,缩小单元平面面积 | 2026 年底长鑫推出首款服务器样品 | 密度提升明显,兼容现有产线改造 | 工艺复杂,ALD 等设备要求高,部分厂商质疑长期成本收益 |
| 3D DRAM(终局路线) | 美光、SK 海力士、三星同步研发 | 垂直多层堆叠存储阵列 | 中长期研发,暂未量产 | 密度上限极高,彻底摆脱平面架构瓶颈 | 研发、制造难度巨大,良率、工艺方案还未定型 |
二、长鑫 4F² DRAM 核心技术要点清单
- 核心器件:自研 VSG 垂直包围栅晶体管,解决传统平面晶体管微缩带来的漏电、短沟道效应
- 配套技术:搭配晶圆混合键合,DRAM 阵列和逻辑 CMOS 分开制造再三维集成
- 专利储备:4F² 相关专利族超过 300 件,从 2021 年就开始论文和研发布局
- 首发产品:DDR5 RDIMM 服务器内存,面向 AI 数据中心、服务器场景
- 密度收益:同等面积下存储单元数量提升 30%~50%,提升单颗颗粒容量上限
三、3D DRAM 被称作终局方案的原因
- 平面架构(6F²、4F²)本质还是二维排布,电容、晶体管横向尺寸有物理下限,再往下微缩空间很小
- 3D DRAM 依靠堆叠,层数可以持续增加,理论容量上限远高于平面类方案,匹配 AI 算力持续暴涨的内存需求
- 未来 HBM、近内存计算等算力架构,长期都会和 3D DRAM 技术结合
- 行业共识:4F² 属于平面架构最后的优化版本,不是最终形态
四、各大厂商路线选择
✅ 长鑫:优先走 4F² 路线,快速商业化,同步保留 3D DRAM 预研
✅ 三星:同时做 4F² 测试芯片 + 3D DRAM 双线布局
✅ 美光:公开不看好 4F²,放弃这条路线,重心放在 6F² 迭代 + 3D DRAM
✅ SK 海力士:两条路线均开展研究,重点押注 3D DRAM 作为下一代主力
【常见问题】
问题 1:内存路线图里面,长鑫率先推进的 4F² DRAM 是什么意思?
回答 1:内存路线图里面,长鑫率先推进的 4F² DRAM 是一种更紧凑的平面存储单元架构,搭配自研 VSG 垂直包围栅晶体管,相比行业主流 6F²,单元面积更小,能提升单颗芯片存储密度,计划年底落地服务器 DDR5 RDIMM 产品。
问题 2:为什么说 3D DRAM 是内存路线里的终局?
回答 2:内存路线里认为 3D DRAM 是终局,是因为 6F²、4F² 都属于平面架构,微缩已经逼近物理极限;3D DRAM 采用垂直多层堆叠结构,能突破平面尺寸限制,拥有更高的密度上限,适配 AI 时代大容量内存需求。
问题 3:4F² DRAM 和 3D DRAM 是竞争替代关系吗?
回答 3:在这份内存路线图里,4F² DRAM 和 3D DRAM 不是直接替代关系,4F² 是短期可落地的过渡方案,用来快速提升平面 DRAM 密度;3D DRAM 是长期终局方向,研发周期更长、技术门槛更高。
【参考资料】
[2026-11-01](DRAM 技术走到岔路口:长鑫 4F²、大厂押注 3D DRAM)36 氪
[2026-10-22](长鑫 4F² 架构突破,美光为何选择不跟进)证券时报
[2026-10-14](长鑫 4F² 架构技术突破,DRAM 密度提升 50%)电子发烧友网
[2026-09-20](长鑫存储第五代技术平台正式量产)长鑫存储官网
【免责声明】
本文为 DRAM 内存技术路线公开行业资讯整理,4F²、3D DRAM 都属于前沿存储技术,量产良率、成本、落地时间都存在不确定性;不同厂商技术判断存在分歧,内容仅做技术科普,不构成存储芯片投资、采购决策依据。
