技术突破与架构创新 - 比利时半导体研究中心imec发布了首个3D电荷耦合器件存储架构，该架构复兴了CCD技术，但用途与过去在数码相机等设备中的应用完全不同[3] - 新设计结合了DRAM的速度和可重写性以及NAND闪存的密度和效率，形成了一种混合型存储器[3] - 该架构以类似于3D NAND的方式将存储单元垂直堆叠，不同于传统DRAM的平面排列方式，这有助于应对DRAM的泄漏、高制造成本及密度改进速度降低等局限性[3] 材料与性能优势 - 芯片采用铟镓锌氧化物代替硅，这有望降低漏电、延长数据保持时间、更容易进行低温加工，并与高密度3D堆叠具有很强的兼容性[4] - 利用这种混合架构，imec已经成功实现了超过4MHz的传输速度[4] - CCD架构有望减少磨损机制，并具有甚至超过NAND闪存的耐久性，使其成为AI训练集群和推理服务器等高强度应用的理想选择[4] 技术潜力与应用前景 - 该技术仍处于非常早期的阶段，原型机仅使用了少量堆叠层，但理论上其可扩展性应该可以媲美NAND闪存，目前商用NAND芯片的层数已经超过200层[4] - 与字节寻址DRAM不同，3D CCD设备旨在提供块级数据访问，这更适合现代AI工作负载[5] - CCD器件作为缓冲存储器的潜力在于它能够集成到3D NAND闪存串架构中，这是实现可扩展、高位密度的最经济有效的方式，预计远远超过DRAM的极限[5] 行业定位与未来规划 - 该架构被定位为CXL Type-3设备，即符合行业标准、可连接GPU、CPU和加速器的设备，这一点至关重要，因为随着AI模型规模日益庞大，仅靠本地GPU已无法满足需求[5] - 如果成功，这种新的混合架构可以大大降低人工智能基础设施中最大的成本之一——DRAM[5] - imec提出下一阶段可能涉及一种全新的存储器架构，而不是简单地进一步发展现有的设计[5]