行业技术发展趋势 - 面对平面DRAM微缩带来的日益严峻的挑战，存储芯片制造商正转向垂直结构设计，以突破平面缩放的极限，进一步提升性能[3][4] - 随着电路线宽的缩小，集成密度增加，从而提升性能和能效，但尝试将工艺尺寸缩小到10纳米以下，导致技术复杂性和制造成本大幅上升，因此行业普遍认识到DRAM架构亟需变革[3] - 向垂直DRAM架构转型被认为是目前唯一可行的前进方向，但鉴于结构变革的规模，研发和制造工艺都将面临相当大的挑战[4] 三星电子与SK海力士的4F² DRAM开发计划 - 三星电子和SK海力士正在加速开发下一代三维（3D）动态随机存取存储器（DRAM），两家公司都计划在2024年年底前完成并测试垂直结构“4F² DRAM”的早期原型[2] - 两家韩国芯片制造商正在加快开发可实际运行的4F² DRAM原型，计划在年内完成并验证能够实际运行的4F² DRAM原型，一旦确认商业可行性，将在此基础上推进3D DRAM的研发[3] - 三星电子和SK海力士均将4F² DRAM定位为迈向成熟的3D DRAM技术的过渡阶段[2] 4F² DRAM的技术特点与优势 - 4F² DRAM架构突破了传统平面DRAM的局限，采用垂直堆叠方式，克服了现有结构的微型化限制，该设计有望提升性能、数据传输速率和能效[2] - 迄今为止的标准架构是6F²单元，它包含三条垂直位线和两条水平字线，4F²架构将位线和字线都减少到两条，同时将晶体管垂直放置，从而提高密度并缩小芯片尺寸[2] - 预计4F² DRAM的性能将比现有型号提升近50%[4] 主要厂商的产品路线图与竞争格局 - 三星预计将在其第七代（1D）10纳米级产品之后推出4F² DRAM，而SK海力士则可能在下一代产品中推出其4F²系列产品[4] - 如果研发进展顺利，垂直结构的DRAM有望在未来三年内实现量产[4] - 目前，三星、SK海力士和美光都在使用基于10纳米级工艺节点的DRAM产品展开竞争，迄今为止最先进的产品是第六代（1c）DRAM[3] - 总部位于美国的美光公司完全跳过了4F² DRAM，而是选择直接进入3D DRAM开发领域[3] 产业链合作与制造准备 - 架构转型预计将重塑制造工艺、材料和设备要求[4] - 三星电子和SK海力士正与包括美国应用材料公司在内的全球半导体设备制造商合作，共同开发4F² DRAM制造所需的先进工艺[4] - 鉴于更高的技术要求，两家公司不仅专注于产品开发，还致力于建立稳定且可扩展的制造基础设施[4]

3D DRAM技术开发进展 - 三星电子和SK海力士加速开发下一代3D DRAM，计划年底前完成垂直结构"4F² DRAM"早期原型测试[1] - 4F²架构采用垂直堆叠方法，相比传统6F²平面架构减少两条线(位线和字线各减一条)，晶体管垂直放置以提升密度[1] - 该设计预计提升性能、数据传输速率和能效，被定位为向成熟3D DRAM过渡的技术[1] 技术路线差异 - 三星和SK海力士采取渐进路线，先验证4F² DRAM商业可行性再进军3D DRAM领域[2] - 美光科技选择跳过4F²阶段直接开发3D DRAM，形成技术路线差异[2] 行业转型背景 - 平面DRAM微缩面临技术瓶颈，10纳米以下工艺导致复杂度与成本激增[5] - 目前最先进为第六代(1c)DRAM，三星第七代(1d)后拟推出4F²，SK海力士可能在下一代产品采用[5] - 垂直结构DRAM有望三年内量产，性能预计比现有型号提升近50%[5] 产业链协同准备 - 芯片制造商正与设备商(如应用材料公司)合作开发4F²专用制造工艺[6] - 需同步建立可扩展的制造基础设施，涉及工艺、材料、设备全面升级[6] - 学术界认为垂直架构是突破平面DRAM物理极限的唯一可行路径[6]