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半导体存储器发明者是谁

时间:2025/10/12 阅读:282

DRAM的(de)“开(kāi)山(shān)鼻(bí)祖(zǔ)”:罗(luō)伯(bó)特(tè)·登(dēng)纳(nà)德(dé)与(yǔ)1T/1C结(jié)构(gòu)

要(yào)说(shuō)半(bàn)导(dǎo)体(tǐ)存(cún)储(chǔ)器(qì)的(de)“祖(zǔ)师(shī)爷(ye)”,得(de)把(bǎ)时(shí)间(jiān)拨(bō)回(huí)1🌅966年(nián)。当(dāng)时(shí)在(zài)IBM托(tuō)马(mǎ)斯(sī)·沃(wò)森研究中心工作的电气工程师罗伯特·登纳德,提出了一个颠覆性的设计——用单个金属氧化物半导体(MOS)晶体管搭配一个电容器(1T/1C结构)来存储二进制数据。这个结构有多牛?它直接解决了当时磁芯存储器体积大、成本高、速度慢的痛点。举个例子,传统磁芯存储器需要手工缠绕铁氧体环,一个存储单元能占满整个手掌;而登纳德的1T/1C结构,把存储单元缩小到了指甲盖大小,读写速度还快了几十倍。更关键的是,这个设计成了后续所有DRAM(动态随机存取存储器)的“基因模板”——从你手机里的运行内存,到数据中心服务器的高速缓存,全靠这个结构撑着。

半导体存储器发明者是谁

不过,登纳德的发明最初差点“胎死腹中”。1968年IBM虽然为这项技术注册了专利,但受美国司法部反垄断调查影响,DRAM的商业化进程被拖了整整5年。直到1970年,英特尔抓住机会推出首款商用DRAM芯片1103,才让这项技术真正“飞入寻常百姓家”。如今,登纳德提出的“登纳德缩放定律”(晶体管尺寸缩小,性能提升、功耗降低)与摩尔定律、阿姆达尔定律并称半导体行业三大定律,2025年他还因此获得了IEEE荣誉勋章。2025年他以91岁高龄离世时,全球存储芯片市场规模已突破1200亿美元,这大概是对这位“存储之父”最好的致敬。

英特尔的“高光时刻”:1103芯片改写存储史

如果说登纳德是DRAM的理论奠基人,那英特尔就是把它变成“爆款”的“带货王”。1970年10月,英特尔推出了全球首款商用DRAM芯片1103。这款芯片有多“能打”?它只有18个针脚,容量1Kbit,售价10美元,但性能直接碾压了当时的磁芯存储器——读写速度快了3倍,功耗低了50%,而且能批量生产。惠普、DEC这些科技巨头一用就“真香”,1103很快成了全球最畅销的半导体内存。到1974年,英特尔的DRAM市场份额飙到82.9%,年收入超过2300万美元,员工人数突破1000人,妥妥的“存储界顶流”。

不过,英特尔的“躺赢”没持续太久。1973年,美国德州仪器通过逆向工程拆解1103,推出了2K DRAM;同(tóng)年(nián),莫(mò)斯(sī)泰(tài)克(kè)公(gōng)司(sī)用(yòng)更(gèng)少(shǎo)的(de)针(zhēn)脚(jiǎo)(16针(zhēn) vs 英(yīng)特(tè)尔(ěr)的(de)22针(zhēn))和(hé)更(gèng)先(xiān)进(jìn)的(de)POLY-II工(gōng)艺(yì),推(tuī)出(chū)16K DRAM MK4116,市(shì)场(chǎng)份(fèn)额(é)一(yī)度(dù)冲(chōng)到(dào)75%。更(gèng)狠(hěn)的(de)是(shì)日(rì)本企业——1976年日本通过“VLSI联合研发体”集结6大实验室,攻克了电子束光刻机、干式蚀刻装置等核心技术,1980年代直接反超美国。1986年,日本存储器的全球市占率飙到65%,而美国只剩30%。英特尔甚至因为DRAM业🎨j9九游会首页务连续6个季度亏损,差点“凉凉”。这段历史告诉我们:技术领先是暂时的,持续创新才是王道。

存储器的“现在进行时”:AI与HBM引爆新周期

时间来到2025年,存储器行业正经历一场“超级周期”。据TrendForce数据,截至2025年第三季度末,全球DRAM供应商的平均库存只有3.3周,创历史新低,而买家平均库存约10周,需求依然强劲。这波行情的“推手”是谁?答案是AI。随着英伟达AI加速器、AMD和博通AI芯片的爆发,高带宽存储器(HBM)需求激📀j9九游会首页增。HBM是啥?简单说,它把多个DRAM芯片堆叠起来,像“公寓楼”一样,带宽比传统DRAM高5倍,功耗低30%。三星、SK海力士这些大厂为了生产HBM,甚至把部分DRAM生产线都转过去了,导致通用DRAM产量下降,价格飙涨——DDR4 8Gb价格涨到6350美元,DDR5 16G价格较年初涨了(le)40%。

更(gèng)值(zhí)得(de)关注(zhù)的(de)是(shì),传(chuán)统(tǒng)存(cún)储(chǔ)芯(xīn)片(piàn)(DRAM和(hé)NAND)也(yě)在(zài)“逆袭”。摩根士丹利预测,2025年半导体周期将迎来顶峰,繁荣期可能持续一年以上。原因有三:一是数据中心服务器更新换代,带动通用DRAM和eSSD需求;二是边缘计算、物联网设备对低功耗、高可靠性存储的需求激增;三是3D NAND技术持续突破,堆叠层数从128层冲向200层以上,单位容量成本再降30%。对中国来说,这既是挑战也是机遇——目前全球NAND Flash市场95.7%的份额被三星、SK海力士、铠侠等美日韩企业垄断,但国内长鑫科技、长江存储等企业正在加速追赶。比如长鑫科技刚完成IPO辅导,总产能达20亿;长江存储的3D NAND技术已实现128层量产,离国际顶尖水平只差一代。存储器的未来,或许就藏在这些“追赶者”的突破里。

从1966年登纳德的一个灵感,到2025年AI驱动的存储革命,半导体存储器的故事告诉我们:技术的每一次突破,都可能改写整个行业的格局。无论是当年的DRAM取代磁芯,还是现在的HBM颠覆传统存储,核心永远是“更小、更快、更便宜”。而对中国来说,抓住3D NAND、HBM这些技术风口🉑,或许就是打破国外垄断、实现“存储自由”的关键。毕竟,在这个数据爆炸的时代,谁掌握了存储,谁就掌握了未来的钥匙。