Micron ปฏิเสธ DRAM แบบ 4F² เดิมพันกับการเชื่อมเวเฟอร์และหน่วยความจำ 3 มิติ ขณะที่คู่แข่งเลือกอีกเส้นทาง

Micron เลือกเส้นทางที่แตกต่างสำหรับทศวรรษหน้าของหน่วยความจำ

Micron Technology จะพัฒนาโครงสร้างเซลล์ DRAM แบบ 6F² ที่ใช้อยู่ต่อไป แทนที่จะเปลี่ยนไปใช้ดีไซน์ขนาดเล็กกว่าอย่าง 4F² ซึ่ง Samsung Electronics, SK Hynix และ ChangXin Memory Technologies (CXMT) ของจีนกำลังพัฒนา แนวทางของ Micron ผสานการปรับปรุง DRAM แบบดั้งเดิมเพิ่มเติมเข้ากับการเชื่อมเวเฟอร์ และการพัฒนา DRAM 3 มิติในระยะต่อไป

ในการสัมมนาออนไลน์ด้านเทคโนโลยีเมื่อวันที่ 21 ตุลาคม 2026 Micron ระบุวันกำหนดการสำคัญครั้งถัดไปอย่างชัดเจน ได้แก่ การผลิต DRAM รุ่น 1-delta ในปริมาณมากที่เมืองบอยซี รัฐไอดาโฮ ในช่วงครึ่งหลังของปี 2027 บริษัทตั้งเป้าเพิ่มความหนาแน่นของบิตในระดับกลางของช่วง 20% เมื่อเทียบกับรุ่น 1-gamma ที่ใช้อยู่ในปัจจุบัน ซึ่งหมายถึงการจัดเก็บข้อมูลได้มากขึ้นในพื้นที่ชิปเท่าเดิม

Scott DeBoer ประธานและประธานเจ้าหน้าที่ฝ่ายเทคโนโลยีและผลิตภัณฑ์ของ Micron กล่าวว่า บริษัทมองเห็นปัญหาทางกายภาพพื้นฐานในการย่อขนาด 4F² ลงอีก การนำเสนอของ Micron ระบุว่า บริษัทศึกษาโครงสร้างนี้มานานกว่า 20 ปี และไม่พบแนวทางที่จะย่อขนาดได้อย่างเป็นไปได้

Samsung และ SK Hynix กำลังเดินไปอีกทาง ทั้งสองบริษัทวิจัยโครงสร้างทรานซิสเตอร์แนวตั้ง ซึ่งมีเป้าหมายทำให้ 4F² ใช้งานได้จริง ก่อนเปลี่ยนไปใช้ DRAM 3 มิติในภายหลัง ส่วน CXMT ก็กำลังพัฒนาดีไซน์นี้สำหรับหน่วยความจำเซิร์ฟเวอร์ ขณะเผชิญข้อจำกัดในการเข้าถึงอุปกรณ์ผลิตชิปขั้นสูง

การแข่งขันขึ้นอยู่กับคำถามในทางปฏิบัติว่า แนวทางใดจะผลิตหน่วยความจำที่เชื่อถือได้มากกว่าในต้นทุนที่ต่ำกว่า Micron เดิมพันว่าการต่อยอดดีไซน์เซลล์ที่คุ้นเคย พร้อมปรับเปลี่ยนวิธีผลิตและเชื่อมต่อชิป จะตอบโจทย์ลูกค้าได้ดีกว่าการเปลี่ยนไปใช้ 4F²

เหตุใดเซลล์ที่เล็กลงจึงกลายเป็นประเด็นถกเถียงใหญ่

DRAM คือหน่วยความจำที่คอมพิวเตอร์ใช้เก็บข้อมูลซึ่งต้องเรียกใช้อย่างรวดเร็ว เซลล์หน่วยความจำแบบดั้งเดิมแต่ละเซลล์เก็บข้อมูลได้หนึ่งบิต โดยใช้ทรานซิสเตอร์ที่ทำหน้าที่เป็นสวิตช์ และตัวเก็บประจุที่เก็บประจุไฟฟ้า

ตัวเลข 6F² และ 4F² ใช้อธิบายพื้นที่ของเซลล์เมื่อเทียบกับมิติการผลิตที่เรียกว่า F หากค่า F เท่ากัน การเปลี่ยนจากพื้นที่หกหน่วยเป็นสี่หน่วยจะลดพื้นที่เซลล์ตามทฤษฎีลงหนึ่งในสาม ในการจัดวางที่สมบูรณ์แบบ จะทำให้ใส่เซลล์ได้มากขึ้น 50% ในพื้นที่เท่าเดิม เพราะหกหารด้วยสี่เท่ากับ 1.5

ข้อโต้แย้งของ Micron มุ่งไปที่ตัวเก็บประจุ แม้จะวางทรานซิสเตอร์ในแนวตั้งเพื่อใช้พื้นที่น้อยลง ตัวเก็บประจุที่อยู่เหนือทรานซิสเตอร์ก็ยังต้องมีพื้นที่เพียงพอเพื่อให้ทำงานได้เสถียร เก็บประจุไว้ได้ และไม่รบกวนเซลล์ข้างเคียง DeBoer กล่าวว่า ระยะห่างระหว่างตัวเก็บประจุเป็นข้อจำกัดพื้นฐานที่กำหนดความหนาแน่นของบิต DRAM

DeBoer อธิบายเหตุผลของ Micron ในช่วงถามตอบว่า:

การย่อขนาด 4F² มีปัญหาพื้นฐาน ซึ่งท้ายที่สุดจะนำไปสู่การใช้ DRAM 3 มิติแทน 4F²

การผลิตยังมีข้อจำกัดเพิ่มเติม โครงสร้างที่สูงและแคบทำให้ขึ้นรูปได้สม่ำเสมอยากขึ้น ขณะที่จุดเชื่อมต่อทางไฟฟ้าที่บางลงอาจมีความต้านทานสูงขึ้นและทำให้การส่งสัญญาณช้าลง ประโยชน์เชิงพาณิชย์จึงขึ้นอยู่กับจำนวนบิตที่ใช้งานได้จริงจากเวเฟอร์หนึ่งแผ่น หลังจากแก้ปัญหาเหล่านี้แล้ว

Micron วางแผนผลิตอะไร และเมื่อใด

Micron ระบุว่าเทคโนโลยี 1-gamma เข้าสู่การผลิตปริมาณมากแล้ว และจะเป็นรากฐานของผลิตภัณฑ์ที่จะเปิดตัวในช่วง 12 เดือนถัดไป รุ่นถัดไปคือ 1-delta มีเป้าหมายรองรับผลิตภัณฑ์ต่าง ๆ รวมถึง HBM5, HBM แนวตั้ง และหน่วยความจำสำหรับการอนุมาน AI ที่อยู่ใกล้อุปกรณ์ซึ่งใช้งาน

รุ่น 1-epsilon ซึ่งเป็นรุ่นถัดจากนั้น จะนำการเชื่อมเวเฟอร์เข้ามาอยู่ในแผนพัฒนา DRAM กระบวนการนี้ทำให้สามารถนำเวเฟอร์ที่ผลิตแยกกันมาเชื่อมต่อกัน ช่วยให้วิศวกรมีอิสระมากขึ้นในการสร้างเซลล์หน่วยความจำและวงจรรองรับด้วยขั้นตอนการผลิตที่แตกต่างกัน

Micron ยังระบุว่าการพิมพ์ลายวงจรด้วย EUV แบบ High-NA และวัสดุใหม่จะเป็นเครื่องมือสำหรับรุ่นต่อ ๆ ไป คำว่า High-NA EUV หมายถึงระบบออปติคัลขั้นสูงที่ใช้พิมพ์ลวดลายชิปให้ละเอียดขึ้น นอกจากนี้ แผนงานยังรวมการพัฒนา DRAM 3 มิติอีกสองขั้น ซึ่งมีชื่อว่า 3D1 และ 3D2

• 21 ตุลาคม 2026: Micron เปิดเผยการตัดสินใจต่อยอด 6F² และพัฒนาการเชื่อมเวเฟอร์กับ DRAM 3 มิติ
• ครึ่งหลังของปี 2027: Micron ตั้งเป้าเริ่มผลิต DRAM รุ่น 1-delta ในปริมาณมากที่เมืองบอยซี
• ครึ่งหลังของปี 2027: NAND รุ่น Generation 11 มีกำหนดเริ่มเพิ่มกำลังการผลิตเช่นกัน
• DRAM รุ่นถัดไป: รุ่น 1-epsilon จะนำการเชื่อมเวเฟอร์มาใช้ ตามด้วยการพัฒนาการพิมพ์ลายขั้นสูง วัสดุใหม่ และ DRAM 3 มิติ
• ปี 2027 ถึง 2030: แผนงาน HBM ของ Micron จะต่อเนื่องผ่าน HBM4E, HBM5, HBM5E และ HBM6 ในแต่ละปีตามลำดับ

Micron ยังไม่ได้กำหนดวันเปิดตัวเชิงพาณิชย์ของ DRAM 3 มิติอย่างชัดเจน DeBoer กล่าวว่า การเปลี่ยนผ่านจะขึ้นอยู่กับต้นทุน ความซับซ้อนในการผลิต และประสิทธิภาพของอุปกรณ์ พร้อมแสดงความเชื่อมั่นว่ายังสามารถพัฒนา DRAM แบบระนาบดั้งเดิมได้อีกหลายรุ่น

Samsung และ SK Hynix พัฒนาทรานซิสเตอร์แนวตั้ง

แนวทางของ Samsung ผสานทรานซิสเตอร์ช่องนำไฟฟ้าแนวตั้ง การเชื่อมเวเฟอร์ และการวิจัยสารกึ่งตัวนำออกไซด์ที่เรียกว่าอินเดียม แกลเลียม ซิงก์ ออกไซด์ หรือ IGZO งานวิจัย 4F² ขั้นสูงของบริษัทดำเนินมาแล้วประมาณห้าปี

มีการศึกษา IGZO เพื่อช่วยลดกระแสรั่วไหล ซึ่งหมายถึงการสูญเสียประจุไฟฟ้าที่ไม่พึงประสงค์ กระแสรั่วไหลมีความสำคัญ เพราะเซลล์ DRAM ต้องเก็บประจุไว้นานพอให้คอมพิวเตอร์อ่านข้อมูลได้อย่างเชื่อถือได้ แนวคิดการเชื่อมของ Samsung จะแยกเวเฟอร์ที่มีเซลล์หน่วยความจำออกจากเวเฟอร์ที่มีวงจรรองรับ แล้วจึงนำมาเชื่อมต่อกัน

SK Hynix เปิดเผยงานวิจัยที่ผสานแพลตฟอร์มเกตแนวตั้งแบบ 4F² เข้ากับการเชื่อมเวเฟอร์ กลยุทธ์ของบริษัทใช้สถาปัตยกรรมดังกล่าวเพื่อเพิ่มความหนาแน่นและลดการใช้พลังงาน พร้อมเตรียมพัฒนา DRAM 3 มิติในระยะยาว

การคาดการณ์ของอุตสาหกรรมระบุว่า การผลิต 4F² ในเกาหลีอาจเริ่มได้ราวปี 2027 ถึง 2028 แม้ประมาณการที่ระมัดระวังกว่าจะมองว่าซัพพลายเออร์รายใหญ่ที่มีฐานการผลิตอยู่แล้วจะเริ่มผลิตได้ในปริมาณที่มีนัยสำคัญตั้งแต่ปลายปี 2028 เป็นต้นไป การคาดการณ์เหล่านี้ขึ้นอยู่กับการพัฒนา การรับรองจากลูกค้า และอัตราผลผลิต หรือสัดส่วนชิปที่ผลิตได้และทำงานถูกต้อง

ดังนั้น การเชื่อมเวเฟอร์จึงเป็นเครื่องมือร่วมในกลยุทธ์ที่แข่งขันกัน Samsung และ SK Hynix ต้องการใช้เทคโนโลยีนี้ช่วยให้ 4F² ใช้งานได้จริง ส่วน Micron วางแผนใช้เทคโนโลยีนี้โดยยังคงใช้ 6F² ความเห็นต่างอยู่ที่สถาปัตยกรรมเซลล์และลำดับการพัฒนา ไม่ใช่บทบาทของการเชื่อมเวเฟอร์

CXMT มองหาเส้นทางเลี่ยงข้อจำกัดด้านอุปกรณ์

ความสนใจของ CXMT ใน 4F² มีแรงผลักดันอีกประการคือข้อจำกัดในการเข้าถึงอุปกรณ์พิมพ์ลายวงจรด้วยรังสีอัลตราไวโอเลตสุดขีด บริษัทกำลังพัฒนาการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างที่อาจเพิ่มความหนาแน่นได้ โดยใช้อุปกรณ์พิมพ์ลายด้วยอาร์กอนไฟลูออไรด์รุ่นเก่า

แนวทางที่เสนอผสานโครงสร้างเกตแนวตั้งเข้ากับการเชื่อมแบบไฮบริดระหว่างเวเฟอร์ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 12 นิ้ว แผงหน่วยความจำและวงจรลอจิกรอบข้างจะผลิตแยกกันก่อนเชื่อมต่อเข้าด้วยกัน การประเมินที่เกี่ยวข้องกับแนวทางนี้ชี้ว่า ความหนาแน่นในการจัดเก็บอาจเพิ่มขึ้น 30% ถึง 50%

CXMT ตั้งเป้าผลิตหน่วยความจำแบบ DDR5 Registered DIMM หรือ RDIMM สำหรับเซิร์ฟเวอร์ โดยประกาศเป้าหมายเปิดตัวผลิตภัณฑ์ก่อนสิ้นปี 2026 และตั้งเป้าผ่านการรับรองจากลูกค้าภายในปีเดียวกัน บริษัทยังไม่เปิดเผยอัตราผลผลิต ปริมาณจัดส่ง หรือกำหนดการเพิ่มกำลังการผลิตเชิงพาณิชย์ในวงกว้าง

นั่นหมายความว่ายังมีหลายขั้นตอนระหว่างการประกาศกับการเพิ่มอุปทานสู่ตลาดอย่างมีนัยสำคัญ ลูกค้าเซิร์ฟเวอร์ต้องรับรองหน่วยความจำดังกล่าว และ CXMT ต้องผลิตได้อย่างสม่ำเสมอในต้นทุนที่เอื้อต่อการจัดส่งในปริมาณมากขึ้น

Goldman Sachs คาดการณ์ว่ากำลังการผลิตเวเฟอร์ DRAM ต่อเดือนของ CXMT จะเพิ่มจาก 290,000 แผ่น ณ สิ้นปี 2026 เป็น 513,000 แผ่น ณ สิ้นปี 2028 เพิ่มขึ้น 223,000 แผ่น หรือประมาณ 77% ธนาคารยังประเมินว่า CXMT อาจรองรับความต้องการ DRAM ของจีนได้ราว 50% และความต้องการ HBM ได้ 40% ภายในปี 2028

การผลิต HBM มีข้อกำหนดมากกว่าการผลิตเซลล์หน่วยความจำ โดยยังต้องอาศัยบรรจุภัณฑ์ขั้นสูง การเชื่อมต่อที่เชื่อถือได้ระหว่างชิปซ้อนชั้น และชิปฐานลอจิกที่มีความสามารถ การเข้าถึงอุปกรณ์และกระบวนการผลิตที่จำเป็นจะเป็นตัวกำหนดว่า CXMT จะขยายธุรกิจในตลาดหน่วยความจำประเภทต่าง ๆ ได้เร็วเพียงใด

HBM แนวตั้งวางหน่วยความจำไว้เหนือโปรเซสเซอร์โดยตรง

แนวคิด HBM แนวตั้งของ Micron เปลี่ยนตำแหน่งที่วางหน่วยความจำในระบบ AI ปกติ HBM จะซ้อนชิป DRAM หลายตัวเข้าด้วยกัน แต่ชุดชิปดังกล่าวมักวางอยู่ข้างโปรเซสเซอร์บนอินเตอร์โพเซอร์ ซึ่งเป็นแพลตฟอร์มเชื่อมต่อที่ส่งสัญญาณระหว่างส่วนประกอบต่าง ๆ

HBM แนวตั้งจะวางหน่วยความจำไว้บนโปรเซสเซอร์โดยตรง Micron วางแผนใช้การเชื่อมแบบไฮบริด ซึ่งเชื่อมจุดสัมผัสที่อยู่ใกล้กันอย่างยิ่ง เพื่อสร้างการเชื่อมต่อระหว่างหน่วยความจำกับฮาร์ดแวร์ประมวลผลให้สั้นและหนาแน่นขึ้น

เป้าหมายหลักคือการเพิ่มแบนด์วิดท์ หรือปริมาณข้อมูลที่ถ่ายโอนได้ในแต่ละวินาที โปรเซสเซอร์ AI ต้องเคลื่อนย้ายข้อมูลจำนวนมากระหว่างหน่วยความจำกับวงจรประมวลผลซ้ำ ๆ การเชื่อมต่อที่เร็วขึ้นช่วยให้โปรเซสเซอร์ใช้เวลาคำนวณมากขึ้นและรอข้อมูลน้อยลง

ความร้อนทำให้ดีไซน์นี้มีความท้าทาย โปรเซสเซอร์ประสิทธิภาพสูงสร้างความร้อนมาก และหน่วยความจำที่วางไว้ด้านบนต้องทำงานได้อย่างเชื่อถือได้ในสภาพแวดล้อมเช่นนั้น DeBoer กล่าวว่าแบนด์วิดท์เป็นแรงผลักดันหลักของ HBM แนวตั้ง ส่วนความจุหน่วยความจำจะเพิ่มขึ้นในอัตราที่ต่างออกไปเนื่องจากข้อจำกัดด้านความร้อน

Micron กำลังพัฒนาแนวทางจัดการความร้อน รวมถึงแผ่นกระจายความร้อนที่วางเหนือส่วนที่ร้อนกว่าของชิปฐาน HBM บริษัทยังพัฒนาหน่วยความจำสำหรับการอนุมานที่ขอบเครือข่ายแบบแนวตั้ง หรือ vEIM โดยตั้งเป้าแบนด์วิดท์เริ่มต้นที่ประมาณ 2 เทราไบต์ต่อวินาทีต่อโมดูล การอนุมานที่ขอบเครือข่ายหมายถึงการเรียกใช้โมเดล AI ใกล้กับจุดที่รวบรวมหรือใช้งานข้อมูล

แผนของ Micron ครอบคลุมการสร้างโครงสร้างแนวตั้งหลายรูปแบบ ได้แก่ การเชื่อมเวเฟอร์ การซ้อนชิปหน่วยความจำไว้เหนือโปรเซสเซอร์ และการสร้างโครงสร้างเซลล์ DRAM 3 มิติในท้ายที่สุด แต่ละแนวทางแก้ปัญหาคนละส่วนในการเพิ่มหน่วยความจำและการเชื่อมต่อที่เร็วขึ้นภายในพื้นที่จำกัด

การพัฒนา HBM รายปีเกิดขึ้นท่ามกลางอุปทานตึงตัว

แผนผลิตภัณฑ์ของ Micron กำหนด HBM4 ไว้ในปี 2026, HBM4E ในปี 2027, HBM5 ในปี 2028, HBM5E ในปี 2029 และ HBM6 ในปี 2030 กำหนดการนี้แสดงลำดับการพัฒนาผลิตภัณฑ์รายปีที่บริษัทตั้งใจไว้ โดยจะพัฒนาผลิตภัณฑ์มาตรฐานและผลิตภัณฑ์ปรับแต่งเฉพาะควบคู่กับดีไซน์แนวตั้งที่กำลังเกิดขึ้น

Micron ระบุว่า HBM4 รุ่นปัจจุบันเข้าสู่การผลิตปริมาณมากแล้ว ชุดชิปที่ประกอบด้วยชิปหน่วยความจำ 12 ชิ้นมีความจุ 36 กิกะไบต์ และแบนด์วิดท์มากกว่า 2.8 เทราไบต์ต่อวินาที โดยแต่ละพินมีความเร็วสูงกว่า 11 กิกะบิตต่อวินาที

บริษัทอ้างว่ามีประสิทธิภาพด้านการใช้พลังงานดีกว่า HBM3E มากกว่า 20% นอกจากนี้ยังเริ่มส่งตัวอย่างรุ่นที่มีชิปหน่วยความจำ 16 ชิ้นและความจุ 48 กิกะไบต์ ผลิตภัณฑ์ปรับแต่งเฉพาะคาดว่าจะเพิ่มฟังก์ชันหน่วยความจำและลอจิกที่ออกแบบตามความต้องการของลูกค้าลงในชิปฐาน ขณะที่ผลิตภัณฑ์มาตรฐานยังคงอยู่ในกลุ่มผลิตภัณฑ์

Micron ระบุว่าอุปทาน HBM สำหรับปี 2026 ขายหมดแล้ว Sanjay Mehrotra ประธานเจ้าหน้าที่บริหารคาดว่าอุปทานจะยังตึงตัวกว่าความต้องการไปจนถึงปี 2027 และ 2028 ขณะที่กำลังการผลิตบรรจุภัณฑ์เพิ่มเติมในสิงคโปร์คาดว่าจะเริ่มส่งผลในช่วงครึ่งแรกของปี 2027

ข้อจำกัดด้านอุปทานเหล่านี้มีความสำคัญต่อผู้ซื้อที่วางแผนสร้างระบบ AI แบนด์วิดท์หน่วยความจำที่สูงขึ้นช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของระบบได้ แต่ลูกค้ายังต้องการกำหนดส่งมอบที่คาดการณ์ได้ การใช้พลังงานที่จัดการได้ และความจุที่เพียงพอกับงานที่ต้องรองรับ Micron พยายามตอบโจทย์เหล่านี้ควบคู่กันผ่านการพัฒนาผลิตภัณฑ์ร่วมกับลูกค้าอย่างใกล้ชิด

แผนงานเดียวกันครอบคลุมโทรศัพท์ เซิร์ฟเวอร์ และอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูล

แผนของ Micron ไม่ได้จำกัดอยู่ที่ HBM บริษัทคาดว่า LPDDR6 จะมีประสิทธิภาพด้านพลังงานดีกว่า LPDDR5 ราว 35% โดยบางความจุจะพัฒนาได้มากกว่านั้น หน่วยความจำ LPDDR ใช้ในอุปกรณ์มือถือ และได้รับความสนใจจากศูนย์ข้อมูลเพิ่มขึ้นเช่นกันเนื่องจากคุณสมบัติด้านการใช้พลังงาน

DDR6 ตั้งเป้าให้แบนด์วิดท์สูงกว่า DDR5 ราวสองเท่า Micron ยังวางแผนผลิต RDIMM สำหรับเซิร์ฟเวอร์ที่มีความจุ 1 เทราไบต์ หลังจากเพิ่งส่งตัวอย่างโมดูลความจุ 512 กิกะไบต์ โมดูลที่มีขนาดใหญ่ขึ้นช่วยให้เซิร์ฟเวอร์เก็บข้อมูลในหน่วยความจำหลักได้มากกว่าเดิม

สำหรับแฟลช NAND ซึ่งเก็บข้อมูลไว้ได้แม้ปิดเครื่อง Micron ตั้งเป้าเริ่มเพิ่มกำลังการผลิต Generation 11 ในช่วงครึ่งหลังของปี 2027 ดีไซน์นี้ใช้การเชื่อมเวเฟอร์และมีชั้นมากกว่า 400 ชั้น Micron ระบุว่าจะเพิ่มความหนาแน่นของบิตมากกว่าสองเท่าเมื่อเทียบกับ Generation 9 ตั้งเป้าเพิ่มความเร็วรับส่งข้อมูล 1.5 เท่า และลดพลังงานที่ใช้ถ่ายโอนข้อมูลต่อบิตลงมากกว่า 25%

การแข่งขันจากจีนในตลาด NAND ก็กำลังขยายตัวเช่นกัน ข้อมูลจาก Omdia ระบุว่า Yangtze Memory Technologies มีส่วนแบ่งตลาด NAND ทั่วโลก 14.2% ในไตรมาสสอง เทียบกับ Samsung ที่ 28.1% ส่วนในจีน YMTC ครองส่วนแบ่ง 38.7% สูงกว่า Samsung ที่ 33.4% NAND ใช้การซ้อนชั้นเซลล์แนวตั้งมาหลายปีแล้ว ขณะที่ DRAM เผชิญการเปลี่ยนผ่านที่ยากกว่าเนื่องจากดีไซน์เซลล์

ชิปที่ใช้งานได้และต้นทุนการผลิตจะเป็นตัวตัดสินการแข่งขัน

การตัดสินใจของ Micron ทำให้บริษัททุ่มเทงานวิศวกรรมไปกับการต่อยอด 6F² การปรับปรุงการเชื่อมเวเฟอร์ และการเตรียมโครงสร้าง 3 มิติ ส่วน Samsung, SK Hynix และ CXMT กำลังทุ่มเทความพยายามเพื่อทำให้สถาปัตยกรรมเซลล์ที่เล็กลงทำงานได้อย่างเชื่อถือได้ ทั้งสองแนวทางมีความเสี่ยงด้านการผลิต

สำหรับ 4F² ความท้าทายรวมถึงระยะห่างระหว่างตัวเก็บประจุ กระแสรั่วไหล จุดเชื่อมต่อทางไฟฟ้าที่แคบ และการควบคุมประจุภายในทรานซิสเตอร์แนวตั้ง การเชื่อมเวเฟอร์ยังเพิ่มข้อกำหนดด้านความแม่นยำในการจัดแนว ผลตอบแทนทางการเงินขึ้นอยู่กับการผลิตหน่วยความจำที่ใช้งานได้ในปริมาณมากพอจะชดเชยขั้นตอนการผลิตเพิ่มเติมและต้นทุนการพัฒนา

ไม่ว่าจะเลือกแนวทางใด ผู้จำหน่ายอุปกรณ์ต่างต้องรับมือกับข้อกำหนดที่เปลี่ยนไป การเคลือบด้วยชั้นอะตอมใช้เคลือบโครงสร้างด้วยวัสดุบางเป็นพิเศษ ส่วนการกัดลายจะกำจัดวัสดุเพื่อสร้างลักษณะพื้นผิวที่แคบและลึก ทั้งสองกระบวนการมีความสำคัญมากขึ้นเมื่อโครงสร้างหน่วยความจำสูงและซับซ้อนกว่าเดิม

นักลงทุนตอบสนองอย่างรวดเร็วต่อแนวโน้มอุปทานตึงตัวและการขยายตัวในอนาคตของจีน เมื่อวันที่ 16 ตุลาคม หุ้น Micron ร่วงมากกว่า 3% และ SK Hynix ลดลงมากกว่า 5% ท่ามกลางความกังวลเกี่ยวกับความคืบหน้าของ CXMT ต่อมา Samsung และ SK Hynix ปรับขึ้นราว 6% ในการซื้อขายที่เกาหลีใต้เมื่อวันที่ 21 ตุลาคม สะท้อนให้เห็นว่าความคาดหวังเปลี่ยนแปลงรวดเร็วเพียงใด

ลูกค้ากังวลเรื่องที่ใกล้ตัวกว่า นั่นคือจะมีหน่วยความจำเพียงพอสำหรับผลิตภัณฑ์ของตนหรือไม่ John Vinh นักวิเคราะห์จาก KeyBanc คาดการณ์ว่าการโยกกำลังการผลิตไปสู่ศูนย์ข้อมูลอาจทำให้อุปทานหน่วยความจำสำหรับพีซีและสมาร์ตโฟนลดลง 20% ถึง 30% ในปี 2027 ประมาณการราคาของเขารวมถึง DRAM ที่เพิ่มขึ้น 15% ถึง 20% ในไตรมาสสี่ของปี 2026 และ NAND ที่เพิ่มขึ้นราว 20%

หมุดหมายที่ชัดเจนถัดไป ได้แก่ การเปิดตัวหน่วยความจำเซิร์ฟเวอร์ตามแผนของ CXMT ก่อนสิ้นปี 2026 การเพิ่มกำลังการผลิตบรรจุภัณฑ์ของ Micron ในช่วงต้นปี 2027 และการเริ่มเพิ่มกำลังการผลิตรุ่น 1-delta กับ NAND Generation 11 ในช่วงครึ่งหลังของปี 2027 การรับรองจากลูกค้า ปริมาณชิปที่ผลิตได้จริง และต้นทุนการผลิตจะแสดงให้เห็นว่าแผนการแข่งขันเหล่านี้จะเปลี่ยนเป็นผลิตภัณฑ์ได้อย่างไร

ประเด็นสำคัญ

• Micron ปฏิเสธ DRAM แบบ 4F² และเลือกต่อยอด 6F² พร้อมเพิ่มการเชื่อมเวเฟอร์และพัฒนา DRAM 3 มิติ
• DRAM รุ่น 1-delta มีกำหนดเริ่มผลิตในปริมาณมากที่เมืองบอยซีในช่วงครึ่งหลังของปี 2027 โดยตั้งเป้าเพิ่มความหนาแน่นในระดับกลางของช่วง 20%
• Samsung และ SK Hynix กำลังวิจัยโครงสร้างทรานซิสเตอร์แนวตั้งแบบ 4F² ควบคู่กับการเชื่อมเวเฟอร์และการพัฒนา DRAM 3 มิติในระยะยาว
• CXMT ตั้งเป้าเปิดตัวหน่วยความจำเซิร์ฟเวอร์แบบ 4F² ก่อนสิ้นปี 2026 แต่ยังไม่เปิดเผยขนาดการผลิต
• HBM แนวตั้งจะวางหน่วยความจำไว้เหนือโปรเซสเซอร์โดยตรงเพื่อเพิ่มแบนด์วิดท์ โดยการจัดการความร้อนเป็นความท้าทายสำคัญ
• Micron วางแผนพัฒนา HBM รุ่นต่อเนื่องไปจนถึงปี 2030 และคาดว่าอุปทานหน่วยความจำจะยังตึงตัวตลอดปี 2027 และ 2028