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DRAM VS NAND?原子级精度的极限考验

  • 2025-11-08 15:40:15
  • 超级管理员

当AI的浪潮以前所未有的力量席卷全球,当海量数据成为驱动智能世界的新石油,一场由技术革命引领的“存储超级周期”来临。全球技术研究机构Omdia的数据清晰地勾勒出这一趋势:全球DRAM市场规模将从2024年的约976亿美元,飙升至2029年的2045亿美元,年均复合增长率高达近16%。在这股由AI数据中心、智能计算终端驱动的洪流之中,存储芯片,特别是作为系统性能关键枢纽的DRAM,已从幕后走向台前,成为衡量一国半导体产业竞争力的核心指标之一。

在存储芯片的两大主力——DRAM与NAND的竞争中,DRAM因其为“高速数据交换而生”的基因,与AI算力需求形成了深度绑定。其高阶形态HBM(高带宽存储器)通过3D堆叠技术,实现了“存算一体”的理想形态,从根本上缓解了“存储墙”问题,因此,DRAM及其衍生出的HBM成为了AI算力基础设施的基石。相比之下,NAND更像是一个庞大的“中央仓库”,虽能海量存储但速度无法满足AI实时计算的需求。

然而,通往DRAM产业巅峰的道路,布满了荆棘与险阻,使其赢得了“芯片皇冠上的明珠”这一称号。这并非虚名,而是由其极致的技术复杂度和森严的行业壁垒所共同铸就。

首先,是原理上的“先天难度”。DRAM每个存储单元都由一个精密的晶体管和一个微小的电容构成。可以将其想象为在纳米级别的尺度上,为每一个比特数据建造一个带独立、持续供电的“单间”。它必须时刻保持电荷的稳定,防止漏电,并按要求进行高速、频繁的读写与刷新。这种结构对工艺精度的要求达到了原子级别,任何微小的缺陷都会导致数据丢失或性能下降。反观主要用于永久存储的NAND,其存储单元是单一的浮栅晶体管,结构相对简单,更像是在搭建存储数据的“乐高积木”,通过3D堆叠来提升容量是其技术主线。两者从基础原理上就分道扬镳,DRAM在技术难度上相较NAND更登峰造极,因此一旦DRAM厂商通过产品大规模量产形成竞争壁垒,后入局的厂商便难以再进行追赶,这也让从NAND赛道转换至DRAM的生产更成为“天方夜谭”,尤其是技术经验和研发路径难以在不同赛道间进行迁移。从行业发展角度看,NAND和DRAM也更像存储的重要两极,各自在研发和良率上深耕探索,但技术方向上的南辕北辙令两者鲜有可转换和互相追赶的机会。

其次,是难以逾越的“三重封锁”壁垒。

技术封锁:国际巨头三星、SK海力士和美光,经过数十年的技术迭代,已构筑起密不透风的专利高墙。后发者每前进一步,都可能触及专利雷区,面临着“一步慢、步步慢”的严峻挑战。从设计、制造到材料,每一个环节都充满了know-how,良率的提升更是需要长期的工艺摸索和经验沉淀。

资本封锁:DRAM产业是典型的资本密集型产业。一座先进的DRAM晶圆厂投资动辄百亿美元级别,且技术迭代极快,需要企业持续投入巨额的研发费用和资本开支,以跟上甚至引领制程微缩的竞赛。没有雄厚的资本实力和国家级的战略支持,几乎难以立足。

生态与客户封锁:在高端服务器、核心通信设备等关键市场,客户对DRAM的稳定性、可靠性和一致性要求达到了严苛的程度。供应商需要经历长达数年的认证周期,才能进入其供应链体系。一旦通过认证,双方便会形成强大的合作粘性,这本身就成为了一道深厚的护城河,让新玩家难以切入。

正因如此,全球DRAM市场长期以来呈现出高度集中的“三足鼎立”格局。在这严苛的竞争环境中,中国大陆的长鑫存储等企业,正试图通过持续的技术攻关和产能建设,在这一战略高地中寻求突破。

尽管前路挑战重重,但DRAM产业的战略价值使其成为国产芯片供应链自主化不可或缺的一环。中国作为全球最大的电子产品制造国和消费国,对DRAM的需求极为旺盛。据中商产业研究院预测,2025年中国DRAM市场规模将达2517亿元。这一庞大的内需市场,为本土产业链的成长提供了基础支撑。

在这一背景下,长鑫存储的布局与发展,被视为观察国产DRAM进展的关键窗口。作为国产DRAM龙头企业,长鑫的技术突破与规模化生产客观上为本土设备、材料供应商提供了一个重要的验证平台和应用场景。这一过程有助于带动上下游企业的协同技术攻关,是构建完整、自主可控芯片产业链的关键环节之一。

从宏观视角看,DRAM已从传统的“系统内存”升级为数字经济的“算力基石”。因此,推动国产DRAM产业的发展,其意义超越了单一产品的突破,更关乎能否为本土AI算力体系奠定自主可靠的存储基础。对长鑫存储等企业而言,这不仅是参与全球市场的商业竞争,更是在全球产业格局中,探索构建自主可控芯片供应链的战略征程。这条道路充满挑战,但其进展将直接影响中国在全球半导体产业竞争中的深度与广度。


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