近期，有外媒報道，華為將于6月12日～17日在集成電路重要會議——VLSI Symposium 2022上發表與中科院微電子研究所合作開發的3D DRAM技術，并進行各種相關演示。
報道稱，華為與中科院方面開發了基于銦鎵鋅氧IGZO-FET（由 In、Ga、Zn、O 組成的透明氧化物）材料的CAA（Channel-All-Around）構型晶體管3D DRAM技術，具有出色的溫度穩定性和可靠性。
一、華為將展示新型3D DRAM成果
DRAM是一種易失性的、基于電容的、破壞性讀取形式的存儲器。長期以來，DRAM的挑戰一直是如何在不增加功耗的情況下繼續封裝在更低的成本中。
佐治亞理工、圣母大學、羅徹斯特理工學院的研究者提出了一種新型的無電容DRAM（2T0C DRAM）。該研究小組表示，這種新型的DRAM在運行大型神經網絡時可以提供較大的區域，節省大量能源。
據中科院微電子研究所此前介紹，基于IGZO晶體管的2T0C-DRAM有望克服傳統1T1C-DRAM的微縮挑戰，但缺乏密度優勢。
為此，中科院微電子所李泠研究員團隊聯合華為/海思團隊在集成電路器件頂級會議IEDM 2021上首次提出了新型垂直環形溝道器件結構（CAA）。
中科院微電子所表示，該結構有效減小了器件面積，且支持多層堆疊，該研究成果將推動IGZO晶體管在高密度DRAM領域的應用。
2021年8月，華為在一篇題為《奧林帕斯（2021）難題二：下一代存儲產業根技術突破》的文章中表示，未來將針對數據存儲領域關鍵根技術進行突破，其中，新型內存替代介質技術主要包括FeRAM/、MRAM、PCM、3D DRAM等新型內存介質的材料、器件、控制器技術。
二、HBM開啟DRAM 3D化之路
隨著芯片尺寸的不斷微縮，DRAM工藝的微縮變得越來越困難，平面DRAM的“摩爾定律”正在逐漸走向極限，各大廠商開始將目光鎖定3D化發展。其中，HBM（高帶寬存儲器）為代表性產品。
2014年，AMD和SK海力士宣布攜手開發HBM，開啟了DRAM 3D化發展道路。隨后三星等存儲巨頭也展開了升級競賽。
據悉，HBM基于DRAM技術，使用TSV（硅過孔）技術將數個DRAM芯片堆疊起來。憑借TSV方式，HBM大幅提高了容量和數據傳輸速率。
HBM最早由AMD攜手SK海力士（2014年）開發，隨后三星等存儲巨頭也展開了升級競賽。
經過HBM、HBM2、HBM2E、以及HBM3幾代更迭，目前，HBM內存技術已成功升級到HBM3標準（第四代HBM）。SK海力士、三星、美光等存儲廠商均曾表示將致力于開發HBM3內存。NVIDIA、Synopsys、Rambus等企業也在布局當中。
與傳統內存技術相比，HBM具有更高帶寬、更多I/O數量、更低功耗、更小尺寸，可應用于高性能計算（HPC）、超級計算機、大型數據中心、AI、云計算等領域。
三、3D DRAM商業化尚需時日
3D DRAM是一種將存儲單元堆疊至邏輯單元上方的新型存儲方式，可以實現單位面積上更高的容量，解決平面DRAM工藝微縮愈加困難的挑戰。
盡管HBM的出現開啟了DRAM 3D化發展道路，但必須要指出的是，與NAND Flash閃存3D化的迅速發展不同，目前，3D DRAM的發展尚處于探索階段。
今年年初，據國外媒體BusinessKorea報道，三星正在加快3D DRAM的研究和開發，并且已經開始加強相關團隊建設。報道稱，三星已經開始開發一種躺著堆疊單元的技術，這是與HBM不同的概念，后者是通過將多個模具堆疊在一起產生的。
此外，美光等存儲巨頭也在考慮開發3D DRAM。有報道稱，美光提交了一份與三星不同的3D DRAM的專利申請。與此同時，應用材料和泛林集團等全球半導體設備制造商也開始開發與3D DRAM有關的解決方案。
