Tinatanggihan ng Micron ang 4F² DRAM, Tumaya sa Wafer Bonding at 3D Memory Habang Ibang Ruta ang Tinutahak ng mga Karibal

Nagtatakda ang Micron ng ibang direksiyon para sa susunod na dekada ng memory

Ipagpapatuloy ng Micron Technology ang pagbuo ng umiiral nitong 6F² DRAM cell structure sa halip na gamitin ang mas maliit na 4F² design na tinutuklas ng Samsung Electronics, SK Hynix at ChangXin Memory Technologies (CXMT) ng China. Pinagsasama ng alternatibong pamamaraan nito ang higit pang pagpapahusay sa karaniwang DRAM, wafer bonding at kalaunang pagbuo ng 3D DRAM.

Sa technology webinar nito noong Oktubre 21, 2026, nagtakda ang Micron ng tiyak na petsa para sa susunod nitong malaking hakbang: pagsisimula ng volume production ng 1-delta DRAM sa Boise, Idaho, sa ikalawang kalahati ng 2027. Layunin ng kumpanya na pataasin ang bit density nang nasa kalagitnaan ng 20% kumpara sa kasalukuyan nitong 1-gamma generation, na nangangahulugang mas maraming datos ang maiimbak sa parehong lawak ng chip.

Sinabi ni Scott DeBoer, pangulo at punong opisyal ng teknolohiya at mga produkto ng Micron, na nakikita ng kumpanya ang mga pangunahing problemang pisikal sa higit pang pagpapaliit ng 4F². Ayon sa presentasyon ng Micron, mahigit 20 taon nitong pinag-aralan ang architecture at wala itong nakitang praktikal na landas para higit pa itong paliitin.

Ibang landas ang tinatahak ng Samsung at SK Hynix. Pareho nilang sinasaliksik ang mga vertical transistor structure na naglalayong gawing praktikal ang 4F² bago ang susunod na paglipat sa 3D DRAM. Tinutuklas din ng CXMT ang design para sa server memory habang nahaharap ito sa mga restriksiyon sa pagkuha ng advanced chipmaking equipment.

Nakasalalay ang kompetisyon sa isang praktikal na tanong: aling pamamaraan ang makapaghahatid ng mas maaasahang memory sa mas mababang halaga? Pustang magagawa ng Micron na mas mapagsilbihan ang mga customer sa pagpapahaba ng buhay ng pamilyar na cell design habang binabago kung paano ginagawa at pinagdurugtong ang mga chip, sa halip na lumipat sa 4F².

Bakit nagiging malaking usapin ang mas maliit na cell

Ang DRAM ang working memory na nag-iimbak ng impormasyong kailangang mabilis na ma-access ng computer. Nag-iimbak ang bawat karaniwang memory cell ng isang bit ng datos gamit ang transistor, na nagsisilbing switch, at capacitor, na nagtataglay ng kargang elektrikal.

Inilalarawan ng mga katawagang 6F² at 4F² ang lawak ng cell batay sa isang dimensiyon ng pagmamanupaktura na tinatawag na F. Kung pareho ang F, ang paglipat mula anim na yunit ng lawak tungo sa apat ay magbabawas ng sangkatlo sa nominal na sukat ng cell. Sa perpektong layout, magbibigay-daan ito sa 50% pang mga cell sa parehong lawak, dahil 1.5 ang resulta ng anim na hinati sa apat.

Nakasentro sa capacitor ang pagtutol ng Micron. Kahit patayong nakapuwesto ang transistor para kumonsumo ng mas kaunting espasyo, kailangan pa rin ng mga capacitor sa ibabaw nito ng sapat na puwang upang manatiling matatag, mapanatili ang karga at hindi makagambala sa mga katabi. Sinabi ni DeBoer na ang capacitor pitch, o agwat sa pagitan ng mga capacitor, ang pangunahing limitasyon sa bit density ng DRAM.

Ipinaliwanag ni DeBoer ang pangangatwiran ng Micron sa sesyon ng tanong at sagot:

May mga pangunahing problemang dulot ng pagpapaliit ng 4F² na sa bandang huli ay magtutulak sa paggamit ng 3D DRAM sa halip na 4F².

Nagdaragdag pa ng mga limitasyon ang pagmamanupaktura. Mas mahirap hubugin nang pare-pareho ang mas matataas at mas makikitid na structure, samantalang maaaring magkaroon ng mas mataas na resistance ang mas maninipis na koneksiyong elektrikal at bumagal ang daloy ng mga signal. Nakasalalay ang pakinabang sa negosyo sa dami ng gumaganang bit na nalilikha mula sa isang wafer matapos malutas ang mga suliraning ito.

Mga planong buuin ng Micron at kung kailan

Ayon sa Micron, nasa high-volume manufacturing na ang teknolohiyang 1-gamma nito at magiging batayan ng mga produktong ipakikilala sa susunod na 12 buwan. Layunin ng susunod nitong generation, ang 1-delta, na suportahan ang mga produktong gaya ng HBM5, vertical HBM at memory para sa AI inference na malapit sa device na gumagamit nito.

Sa kasunod na 1-epsilon generation, isasama ang wafer bonding sa roadmap ng DRAM. Sa prosesong ito, pinagdurugtong ang magkahiwalay na ginawang mga wafer, kaya mas malaya ang mga engineer na bumuo ng memory cell at mga sumusuportang circuit gamit ang magkakaibang hakbang sa pagmamanupaktura.

Tinutukoy rin ng Micron ang High-NA EUV lithography at mga bagong materyal bilang mga kasangkapan para sa mga susunod na generation. Gumagamit ang High-NA EUV ng advanced optical system para makapaglimbag ng mas pinong mga pattern ng chip. Kasama rin sa roadmap ang dalawang yugto ng pagbuo ng 3D DRAM, na tinatawag na 3D1 at 3D2.

• Oktubre 21, 2026: Inilahad ng Micron ang pasyang ipagpatuloy ang 6F² at paunlarin ang wafer bonding at 3D DRAM.
• Ikalawang kalahati ng 2027: Target ng Micron na simulan ang volume production ng 1-delta DRAM sa Boise.
• Ikalawang kalahati ng 2027: Nakatakda ring simulan ang production ramp ng Generation 11 NAND.
• Mga susunod na DRAM generation: Ipakikilala ng 1-epsilon ang wafer bonding, kasunod ang pagbuo ng advanced lithography, mga bagong materyal at 3D DRAM.
• 2027 hanggang 2030: Saklaw ng HBM roadmap ng Micron ang HBM4E, HBM5, HBM5E at HBM6 sa magkakasunod na taon.

Walang itinakdang tiyak na petsa ang Micron para sa komersiyal na paglulunsad ng 3D DRAM. Sinabi ni DeBoer na nakasalalay ang paglipat sa gastos, pagiging kumplikado ng pagmamanupaktura at performance ng device, habang nagpahayag siya ng kumpiyansa sa ilan pang generation ng pagbuo ng karaniwang planar DRAM.

Tinutuklas ng Samsung at SK Hynix ang mga vertical transistor

Pinagsasama ng pamamaraan ng Samsung ang vertical channel transistor, wafer bonding at pananaliksik sa isang oxide semiconductor na tinatawag na indium gallium zinc oxide, o IGZO. Humigit-kumulang limang taon nang isinasagawa ang advanced 4F² research nito.

Sinisiyasat ang IGZO upang mabawasan ang leakage current, o hindi sinasadyang pagtakas ng kargang elektrikal. Mahalaga ang leakage dahil kailangang mapanatili ng DRAM cell ang karga nito nang sapat na matagal upang mapagkakatiwalaang mabasa ito ng computer. Pinaghihiwalay ng konsepto ng bonding ng Samsung ang wafer na naglalaman ng mga memory cell at ang wafer na naglalaman ng mga sumusuportang circuit, saka pinagdurugtong ang mga ito.

Inilahad ng SK Hynix ang pananaliksik na pinagsasama ang 4F² vertical gate platform at wafer bonding. Gagamitin nito ang architecture upang makamit ang mas mataas na density at mas mababang konsumo ng kuryente, habang naghahanda rin para sa 3D DRAM sa mas mahabang panahon.

Tinataya ng mga projection sa industriya na maaaring magsimula ang produksyon ng 4F² sa Korea sa bandang 2027 hanggang 2028, bagaman ayon sa mas maingat na mga pagtataya, sa huling bahagi ng 2028 o mas huli pa makapagsisimulang maglabas ng makabuluhang dami ng produkto ang mga kasalukuyang supplier. Nakasalalay ang mga projection na ito sa pagbuo ng teknolohiya, pag-apruba ng customer at production yield, o bahagi ng mga ginawang chip na gumagana nang wasto.

Kaya ginagamit ang wafer bonding sa magkakaibang estratehiya. Layunin ng Samsung at SK Hynix na makatulong ito sa pagpapagana ng 4F². Gagamitin naman ito ng Micron habang pinananatili ang 6F². Tungkol ang hindi pagkakasundo sa architecture ng cell at pagkakasunod-sunod ng pagbuo, hindi sa kung may papel ba ang bonding.

Naghahanap ang CXMT ng paraang malampasan ang mga restriksiyon sa kagamitan

May isa pang nagtutulak sa interes ng CXMT sa 4F²: ang mga restriksiyon sa pagkuha ng extreme ultraviolet lithography equipment. Bumubuo ang kumpanya ng pagbabago sa istruktura na maaaring magpataas ng density habang gumagamit ng mas lumang argon fluoride lithography tools.

Pinagsasama ng iminumungkahi nitong pamamaraan ang vertical gate structure at hybrid bonding sa mga wafer na may diyametrong 12 pulgada. Hiwalay na ginagawa ang mga memory array at peripheral logic circuit bago pagdugtungin. Tinataya ng mga pagtataya kaugnay ng paraang ito na maaaring tumaas nang 30% hanggang 50% ang storage density.

Target ng CXMT ang DDR5 registered memory module, na kilala bilang RDIMM, para sa mga server. Layunin nitong ipakilala ang produkto bago matapos ang 2026 at target din nitong makumpleto ang pag-apruba ng customer sa loob ng taon. Hindi pa nito ibinubunyag ang production yield, dami ng padala at iskedyul para sa malawakang pagtaas ng produksyon.

May ilang hakbang pa mula sa anunsiyo bago makamit ang malaking pagtaas sa suplay ng merkado. Kailangang aprubahan ng mga customer ng server ang memory, at dapat itong magawa ng CXMT nang pare-pareho sa halagang magbibigay-daan sa mas malalaking padala.

Tinataya ng Goldman Sachs na tataas ang buwanang DRAM wafer capacity ng CXMT mula 290,000 sa katapusan ng 2026 tungo sa 513,000 sa katapusan ng 2028. Katumbas ito ng pagtaas na 223,000 wafer, o humigit-kumulang 77%. Tinataya rin ng bangko na maaaring matugunan ng CXMT pagsapit ng 2028 ang humigit-kumulang 50% ng pangangailangan ng China sa DRAM at 40% ng pangangailangan nito sa HBM.

May mga rekisitong higit pa sa paggawa ng mga memory cell ang HBM. Kailangan din nito ng advanced packaging, maaasahang koneksiyon sa mga nakasalansang chip at mahusay na base logic die. Makaaapekto sa bilis ng pagpapalawak ng CXMT sa iba't ibang merkado ng memory ang pagkuha nito sa kinakailangang kagamitan at mga proseso ng pagmamanupaktura.

Inilalagay ng vertical HBM ang memory sa ibabaw mismo ng processor

Binabago ng panukalang vertical HBM ng Micron ang lokasyon ng memory sa isang AI system. Nagkakapatong na ang maraming DRAM chip sa karaniwang HBM, ngunit karaniwan itong nasa tabi ng processor, sa ibabaw ng interposer, isang platform na nagdurugtong at nagdadala ng mga signal sa pagitan ng mga bahagi.

Inilalagay ng vertical HBM ang memory mismo sa ibabaw ng processor. Plano ng Micron na gumamit ng hybrid bonding, na nagdurugtong sa mga contact na napakalapit ang pagitan, upang makalikha ng mas maikli at mas siksik na hanay ng koneksiyon sa pagitan ng memory at computing hardware.

Mas mataas na bandwidth ang pangunahing layunin, na nangangahulugang mas maraming datos ang maililipat sa bawat segundo. Paulit-ulit na naglilipat ang mga AI processor ng malaking dami ng impormasyon sa pagitan ng memory at mga computing circuit. Makakatulong ang mas mabilis na koneksiyon para mas maraming oras ang gugulin ng processor sa pagkukuwenta at mas kaunti sa paghihintay ng datos.

Nagpapahirap sa design ang init. Malaki ang init na nalilikha ng makapangyarihang processor, at kailangang gumana nang maaasahan sa ganitong kapaligiran ang memory na nasa ibabaw nito. Sinabi ni DeBoer na bandwidth ang pangunahing nagtutulak sa vertical HBM, samantalang ibang bilis ang pag-unlad ng kapasidad ng memory dahil sa mga limitasyong dulot ng init.

Bumubuo ang Micron ng mga paraan ng pamamahala ng init, kabilang ang mga heat spreader sa ibabaw ng mas maiinit na bahagi ng HBM base die. Binubuo rin nito ang vertical edge inference memory, o vEIM, na may paunang target na bandwidth na humigit-kumulang 2 terabyte bawat segundo kada module. Ang edge inference ay pagpapatakbo ng AI model malapit sa lugar kung saan kinokolekta o ginagamit ang datos.

Saklaw ng mga plano ng Micron ang iba't ibang uri ng vertical construction: pagdurugtong ng mga wafer, pagsasalansan ng mga memory chip sa ibabaw ng processor at kalaunang pagbuo ng mga 3D DRAM cell structure. Tinutugunan ng bawat isa ang magkakaibang bahagi ng hamon sa paglalagay ng mas maraming memory at mas mabilis na koneksiyon sa limitadong espasyo.

Magkakasunod na pag-unlad sa HBM habang nananatiling mahigpit ang suplay

Nakatakda sa roadmap ng produkto ng Micron ang HBM4 sa 2026, HBM4E sa 2027, HBM5 sa 2028, HBM5E sa 2029 at HBM6 sa 2030. Itinatakda ng iskedyul ang planong taunang pag-usad ng produkto ng kumpanya, habang kasabay na binubuo ang mga karaniwan at nakaangkop na produkto at umuusbong na vertical design.

Ayon sa Micron, nasa high-volume manufacturing na ang kasalukuyan nitong HBM4. Nagbibigay ang stack na may 12 memory die ng kapasidad na 36 gigabyte at bandwidth na mahigit 2.8 terabyte bawat segundo, na may bilis na lampas 11 gigabit bawat segundo sa bawat pin.

Inaangkin ng kumpanya na mahigit 20% na mas mahusay ito sa paggamit ng kuryente kaysa HBM3E. Nagsusubok din ito ng bersiyong may 16 memory die at kapasidad na 48 gigabyte. Inaasahang maglalagay ang mga nakaangkop na produkto ng mga memory at logic function na partikular sa customer sa base die, habang mananatili rin sa hanay ang mga karaniwang produkto.

Ayon sa Micron, naubos na ang suplay nito ng HBM para sa 2026. Inaasahan ng punong ehekutibo nitong si Sanjay Mehrotra na mananatiling mas mahigpit ang suplay kaysa sa demand sa buong 2027 at 2028, habang inaasahang makadaragdag sa suplay ang dagdag na packaging capacity sa Singapore sa unang kalahati ng 2027.

Mahalaga sa mga mamimiling nagpaplano ng AI system ang mga limitasyon sa suplay na ito. Maaaring mapahusay ng mas mataas na memory bandwidth ang performance ng system, ngunit kailangan din ng mga customer ang tiyak na iskedyul ng paghahatid, mapamamahalaang konsumo ng kuryente at sapat na kapasidad para sa kanilang mga workload. Sinisikap ng Micron na matugunan nang sabay-sabay ang mga pangangailangang ito sa pamamagitan ng mas malapit na pagbuo ng produkto kasama ang mga customer.

Saklaw ng iisang roadmap ang mga telepono, server at storage

Hindi lang HBM ang saklaw ng mga plano ng Micron. Tinataya ng kumpanya na magiging humigit-kumulang 35% na mas mahusay sa performance ng kuryente ang LPDDR6 kaysa LPDDR5, na may mas malaking pagbuti sa ilang kapasidad. Ginagamit ang LPDDR memory sa mga mobile device at kinahihiligan din ng mga data center dahil sa mga katangian nito sa konsumo ng kuryente.

Layunin ng DDR6 na maghatid ng humigit-kumulang doble ng bandwidth ng DDR5. Plano rin ng Micron ang server RDIMM na may kapasidad na 1 terabyte, kasunod ng module na kamakailan nitong sinimulang ipasuri na may kapasidad na 512 gigabyte. Nagbibigay-daan ang mas malalaking module sa mga server na maglaman ng mas maraming impormasyon sa working memory.

Para sa NAND flash, na nagtataglay ng nakaimbak na datos kahit patayin ang kuryente, target ng Micron na simulan ang production ramp ng Generation 11 sa ikalawang kalahati ng 2027. Gumagamit ang design ng wafer bonding at mahigit 400 layer. Ayon sa Micron, higit nitong dodoblehin ang bit density kumpara sa Generation 9, layuning gawing 1.5 ulit na mas mabilis ang input at output, at babawasan nang mahigit 25% ang enerhiyang kailangan sa paglilipat ng bawat bit ng datos.

Lumalawak din ang kompetisyon ng China sa NAND. Ayon sa datos ng Omdia, umabot sa 14.2% ang bahagi ng Yangtze Memory Technologies sa pandaigdigang merkado ng NAND sa ikalawang quarter, kumpara sa 28.1% ng Samsung. Sa loob ng China, hawak ng YMTC ang 38.7%, mas mataas sa 33.4% ng Samsung. Matagal nang gumagamit ang NAND ng patayong pagsasalansan ng mga cell, samantalang mas mahirap ang paglipat ng DRAM dahil sa disenyo ng cell nito.

Mga gumaganang chip at gastos sa produksyon ang magpapasya sa labanan

Itinutulak ng pasya ng Micron ang pagsisikap sa engineering tungo sa pagpapahaba ng buhay ng 6F², pagpapahusay ng bonding at paghahanda ng mga 3D structure. Nagsisikap naman ang Samsung, SK Hynix at CXMT na gawing maaasahang gumana ang mas maliit na cell architecture. May kaakibat na panganib sa pagmamanupaktura ang dalawang landas.

Kabilang sa mga hamon ng 4F² ang agwat ng mga capacitor, leakage, makikitid na koneksiyong elektrikal at pagkontrol sa karga sa loob ng mga vertical transistor. Nangangailangan naman ang bonding ng napakatumpak na pag-aayos ng posisyon. Nakasalalay ang gantimpansiyal na pakinabang sa dami ng nagagawang memory na gumagana upang mabawi ang dagdag na hakbang sa proseso at gastos sa pagbuo.

Nagbabago ang mga rekisito sa mga supplier ng kagamitan sa alinmang estratehiya. Naglalagay ang atomic layer deposition ng napakaninipis na balot sa mga structure, samantalang nag-aalis ng materyal ang etching upang makabuo ng makikitid at malalalim na bahagi. Parehong nagiging mahalaga ang mga ito habang tumataas at nagiging mas masalimuot ang mga structure ng memory.

Mabilis na tumugon ang mga mamumuhunan sa magkasalungat na posibilidad ng mahigpit na suplay at paglawak ng China sa hinaharap. Noong Oktubre 16, bumagsak nang mahigit 3% ang mga bahagi ng Micron at mahigit 5% naman ang SK Hynix dahil sa pangamba sa pag-usad ng CXMT. Kalaunan, tumaas nang humigit-kumulang 6% ang Samsung at SK Hynix sa kalakalan sa South Korea noong Oktubre 21, na nagpapakita kung gaano kabilis magbago ang mga inaasahan.

Mas agarang usapin para sa mga customer kung gaano karaming memory ang makukuha nila para sa kanilang mga produkto. Tinataya ni John Vinh, analyst ng KeyBanc, na maaaring magbawas nang 20% hanggang 30% sa suplay ng memory para sa mga PC at smartphone sa 2027 ang paglilipat ng kapasidad tungo sa mga data center. Kabilang sa mga pagtataya niya sa presyo ang pagtaas ng DRAM nang 15% hanggang 20% sa ikaapat na quarter ng 2026 at pagtaas ng NAND nang humigit-kumulang 20%.

Kabilang sa mga susunod na kongkretong milestone ang planong pagpapakilala ng CXMT ng server memory bago matapos ang 2026, dagdag na kapasidad sa packaging ng Micron sa unang bahagi ng 2027 at pagsisimula ng production ramp ng 1-delta at Generation 11 NAND nito sa ikalawang kalahati ng 2027. Ipapakita ng pag-apruba ng customer, dami ng nagagawang chip at gastos sa pagmamanupaktura kung paano maisasalin sa mga produkto ang magkakaibang plano.

Mahahalagang Punto

• Tinanggihan ng Micron ang 4F² DRAM pabor sa pagpapahaba ng buhay ng 6F², pagdaragdag ng wafer bonding at pagbuo ng 3D DRAM.
• Nakatakdang simulan ang volume production ng 1-delta DRAM nito sa Boise sa ikalawang kalahati ng 2027, na may layuning pataasin ang density nang nasa kalagitnaan ng 20%.
• Sinasaliksik ng Samsung at SK Hynix ang mga vertical transistor structure na 4F² kasabay ng bonding at pangmatagalang pagbuo ng 3D DRAM.
• Target ng CXMT na ipakilala ang 4F² server memory bago matapos ang 2026; hindi pa nito ibinubunyag ang lawak ng produksyon.
• Ilalagay ng vertical HBM ang memory mismo sa ibabaw ng mga processor upang pataasin ang bandwidth, ngunit malaking hamon ang pamamahala ng init.
• Plano ng Micron ang magkakasunod na generation ng HBM hanggang 2030 at inaasahan nitong mananatiling mahigpit ang suplay ng memory sa buong 2027 at 2028.