3D DRAM验证成功 AI内存将迎来革命

2026年4月23日，美国新创人工智能和存储技术厂商NEO Semiconductor正式宣布，

据介绍，此次3D X-DRAM技术概念验证芯片由NEO Semiconductor与中国台湾阳明交通大学产学创新学院（IAIS）合作开发，并在应用研究院台湾半导体研究所（NIAR-TSRI）完成了流片与测试。芯片成功通过了全面的电学与可靠性评估，证实了其内存架构的鲁棒性与稳定性。

根据NEO Semiconductor公布的概念验证测试结果显示，3D X-DRAM在多项关键指标上表现出色，具体数据如下：

读写延迟：低于10纳秒（＜10 ns），可满足高性能计算对速度的苛刻要求；

数据保持时间：在85℃高温下超过1秒，这一数据是JEDEC（固态技术协会）标准DRAM 64毫秒保持时间的15倍；

位线干扰与字线干扰：在85℃下均超过1秒，表现出优异的抗干扰能力；

循环耐久性：超过1014次读写周期，具备极高的使用寿命；

这一性能数据意味着3D X-DRAM在保持高速读写能力的同时，在数据保持和耐用性方面远超现有DRAM规格。

前台积电首席技术官、现任阳明交通大学资深副校长孙元成（Jack Sun）博士对此表示：“我很高兴这次产学界紧密的合作，在真实的硅制造工艺条件下验证了NEO 3D DRAM概念的可行性。这项成功的概念验证不仅展示了创新内存架构的潜力，也证实了利用成熟工艺实现先进内存技术的可行性。”

TechInsights高级技术研究员Jeongdong Choe也指出：“随着传统DRAM微缩接近极限，NEO的硅基概念验证代表着重要的里程碑。就像过去十年向3D NAND的转型一样，我们现在正见证着超越传统微缩极限的3D DRAM新纪元的曙光。”

NAND Flash闪存早已经进入3D时代，并且堆叠层数在快速攀升，300层以上NAND Flash即将量产，这也使得3D NAND Flash容量比相比2D时代得到了极大的提升，并且单位bit的成本也在快速降低。相比之下，DRAM 在2D平面时代多年来仍停滞不前，单位bit成本降低幅度非常缓慢。

虽然英特尔的 Optane 3D XPoint 等存储级内存技术被开发出来，可以提供接近 DRAM 的速度，成本也可以更接近 NAND。但Optane 之所以失败，是因为它的成本因产量无法快速放大而居高不下，而且其非易失性存储器的编程复杂度也太高。

虽然，通过堆叠 DRAM单元是降低 DRAM 成本和提高芯片密度的明显架构方法，但是也面临着诸多的挑战。不过，NEO Semiconductor在2023年就宣布推出了3D X-DRAM 技术，希望实现这一目标。

据介绍，3D X-DRAM技术的思路跟3D NAND Flash类似，主要是通过增加堆栈层数来提高内存容量。NEO Semiconductor在2023年推出的首款3D DRAM单元设计“1T0C”（一个晶体管，零个电容器）采用了类似于3D NAND Flash芯片中的FBC浮栅极技术，但增加一层Mask光罩就可以形成垂直结构，可以做到230层堆栈，核心容量128Gb，而当前2D DRAM内存的核心容量还在16Gb，实现了8倍容量。总体来说，该设计良率高、成本低、密度大幅提升。

2025年，NEO Semiconductor又推出了1T1C和3T0C架构，并宣布将于2026年生产概念验证测试芯片，密度最高可达512Gb，将可提供当前传统DRAM模块10倍的容量。

NEO Semiconductor还预计，基于3D X-DRAM技术，在2030年至2035年间可实现单颗内存芯片1Tb的容量目标。这意味着单根双面内存条即可实现2TB的容量，服务器用内存使用32颗芯片就能实现单根4TB的容量。与此同时，成本也将大幅降低。

随着此次NEO Semiconductor的3D X-DRAM技术完成概念验证，这也意味着该技术将有望成功商用。

更为关键的是，3D X-DRAM不仅能够支持面向AI的高性能、低功耗功耗工作负载需求，还可采用3D NAND Flash制造工艺进行制造，可以快速地利用现有生产线实现规模化量产。

NEO Semiconductor创始人兼CEO Andy Hsu表示：“这些结果验证了DRAM新的微缩路径。我们相信这项技术可以为AI时代实现显著更高的密度、更低的成本和更高的能效。通过利用成熟的3D NAND制造工艺和生态系统，我们的目标是让3D DRAM更快成为现实。”

值得一提的是，NEO Semiconductor基于3D X-DRAM技术，还在2025年推出了全球首个用于AI芯片的超高带宽内存（X-HBM）架构。该架构号称可实现32000位（32K-bit）的超高位宽和单层512Gb的容量，相较于传统HBM，带宽提升16倍，密度提升10倍。

在AI算力需求呈指数级增长的今天，传统HBM内存也正面临着密度、带宽、功耗三重瓶颈。韩国科学技术院的研究曾预测，即便是计划于2040年左右上市的HBM8，也只能提供16K-bit总线和每芯片80Gbit的容量。

而NEO的X-HBM已经实现了32K位总线和每芯片512Gb的容量，相当于提前约15年超越了这一性能预测。

资料显示，NEO Semiconductor是一家开创下一代人工智能和存储技术的高科技公司。该公司成立于2012年，总部位于加利福尼亚州圣何塞，专注于重新定义内存架构，以满足人工智能和以数据为中心的计算日益增长的需求。

NEO Semiconductor创始人兼CEO Andy Hsu于1995 年从伦斯勒理工学院获得硕士学位后，在一家未命名的半导体初创公司工作了16年。他于 2012年8月创立了 NEO Semiconductor，同时也是120多项授权专利的发明者。

NEO的主要创新技术包括X-NAND、3D X-AI 和X-HBM ，以及其旗舰产品3D X-DRAM，这是一种突破性的架构，利用类似3D NAND的结构，实现了高密度、节能内存的可扩展路径。

在此次3D X-DRAM技术成功完成概念验证的同时，NEO Semiconductor还宣布获得了由宏碁创始人、台积电前董事施振荣（Stan Shih）领投的新一轮战略投资。施振荣曾担任台积电董事超过20年，其参与此次投资，被业界视为对NEO Semiconductor技术与愿景的强烈背书。

“我很高兴看到这一突破通过产业界与学术界的合作实现，”施振荣说。“通过整合创新、强有力的工程执行力和台湾强大的半导体生态系统，这一概念点成功实现。NEO的3D DRAM预计将在未来系统架构中发挥关键作用。随着下一代内存对AI计算日益关键，像3D X-DRAM这样的创新有望为全球存储器产业的发展做出重大贡献。”

NEO Semiconductor表示，资金支持了POC的成功开发，并将持续推进公司下一阶段，包括阵列级实现、多层测试芯片开发，以及与领先存储器公司更深入的合作，探索战略合作伙伴关系。

NEO Semiconductor目前正与内存和半导体生态系统的行业合作伙伴积极讨论，推动该技术向商业化迈进。随着成功的POC验证和日益增长的行业参与，公司正进入一个新阶段，专注于将3D X-DRAM作为下一代AI存储系统的基础技术推进。