传台积电进军DRAM!

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原创 编辑部 2026-11-07 08:51 安徽 半导体行业观察:11月6日,一则有关台积电可能进军DRAM市场的消息,引起了半导体行业的关注。据The Information报道,台积电已经开始研究生产一种新型存储芯片——3D DRAM,而这一计划据称与英伟达的需求有关。 公众号记得加星标⭐️,第一时间看推送不会错过。 11月6日,一则有关台积电可能进军DRAM市场的消息,引起了半导体行业的关注。据The Information报道,台积电已经开始研究生产一种新型存储芯片——3D DRAM,而这一计划据称与英伟达的需求有关。如果这项计划最终落地,意味着全球最大的晶圆代工厂,可能要与三星、SK海力士和美光这三家传统DRAM巨头展开直接竞争。 消息传出后,台积电股价一度上涨超过6%。在AI基础设施建设持续推高存储需求、DRAM供应日益紧张的背景下,台积电为什么会考虑进入这个市场?更重要的是,作为一家长期专注于逻辑芯片代工的企业,台积电是否真的具备挑战传统存储厂商的能力? 虽然台积电在随后的一份声明中表示,公司“始终专注于核心业务”,并补充说,公司致力于生产其他公司设计的芯片。在这个回应中,台积电没有具体提及存储芯片,但该公司又指出,其使命是成为逻辑芯片(用于处理数据而非存储数据)“值得信赖的技术和容量提供商”。 而在翻阅了台积电存储方面的布局以后,我们发现这件事可能比表面上看起来更加复杂。 AI芯片,为什么需要台积电做存储? 台积电考虑进入存储领域,首先还是因为AI带来的需求变化。 过去几年,AI芯片的竞争主要集中在GPU计算能力、先进制程和HBM带宽上。但随着模型规模不断扩大,存储已经成为影响AI芯片性能和系统成本的重要因素。 英伟达对此感受尤其明显。 一颗AI GPU并不是只需要HBM就够了。芯片内部还有寄存器、SRAM缓存,以及与外部存储器连接的各种数据通道。不同层级的存储各自承担不同任务,既要满足计算单元对数据的访问速度,也要考虑容量和功耗。 以HBM为例,虽然它通过多层DRAM堆叠和TSV互连提供了很高的带宽,但成本和产能都受到制造工艺、封装能力等因素制约。与此同时,AI推理规模扩大,模型参数、KV Cache以及中间计算数据也在持续增加,对整个存储系统提出了更高要求。 这就带来了一个问题:能不能在GPU内部放入更多存储,减少处理器与外部存储之间的数据交换? 目前,GPU内部高速缓存主要采用SRAM。它的优势是速度快,但存储密度相对较低,尤其是传统6T SRAM单元需要六个晶体管。对于面积越来越大的AI芯片来说,如果继续依靠SRAM扩充缓存,成本和面积压力都不小。 DRAM的存储密度通常高于SRAM。如果能够把DRAM以合适的方式集成到逻辑芯片内部,就有机会在有限的面积内提供更大的存储容量。 这也是嵌入式DRAM(eDRAM)重新受到关注的原因之一。 对于英伟达而言,这类技术的价值不只是多获得一种存储芯片,而是有机会改变GPU内部的存储架构。对于台积电来说,如果能够提供从逻辑制程到片上存储、再到先进封装的一整套制造方案,也意味着可以进一步扩大自己在AI硬件产业链中的业务范围。 The Information提到,台积电正在考虑建设新的存储工厂,或者收购现有半导体工厂进行改造。报道还指出,负责推进这项工作的,是台积电负责先进封装业务的副总裁徐国晋,他此前曾负责美光在台湾地区的业务。 这些信息说明,台积电对存储制造的兴趣可能已经不只是技术研究。不过,台积电究竟准备生产什么样的存储芯片,目前还没有明确答案。 台积电可能要做的,不是传统DRAM 这里有必要回顾一下台积电此前的技术布局。 2025年VLSI Symposium上,台积电展示了一项基于氧化物半导体的1T1C存储技术,研究主题是将这种存储器与先进逻辑芯片集成,为处理器提供低功耗、低延迟的缓存解决方案。 这项研究的一个重要特点,是存储阵列被直接集成在逻辑芯片的后端互连层(BEOL)中,而不是像传统DRAM那样作为独立芯片制造。 具体来说,台积电采用氧化物半导体沟道选择器和低温工艺电容器,在先进逻辑芯片的BEOL区域构建存储阵列。 根据台积电在会议上公布的研究成果,这项技术实现了单片集成,测试芯片工作电压为0.75V,数据保持时间超过128ms,随机读写周期时间低于8ns,耐久性超过10¹⁴次循环。台积电将其定位为一种比SRAM具有更高存储密度,同时兼顾低功耗和低延迟的缓存解决方案。 这项技术为什么重要? 传统SRAM虽然速度快,但面积开销比较大。DRAM可以提供更高的存储密度,却面临电容器、漏电和工艺集成等问题。尤其是传统DRAM的制造流程与先进逻辑芯片并不完全兼容,直接将两者集成在一起并不容易。 氧化物半导体提供了另一种可能。 这类材料具有较低的关态漏电流,有助

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