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作者 | 荣智慧
编辑 | 向现
10 月 10 日，长鑫存储总裁曹堪宇宣布 4F² DRAM 架构研发取得关键进展，相关产品预计于年底推出。
海外资本市场倍感恐惧。
消息传出后的第一个交易日，韩国 KOSPI 指数暴跌 5.46%，SK 海力士重挫 10.09%，三星下跌 7.39%，拖累大盘一度下滑至 5950 点。美股芯片板块亦全线走低，费城半导体指数下跌 2.7%，美光跌超 4%，闪迪跌超 6%。
长鑫科技总裁曹堪宇博士在发表演讲 / 图源：集成芯片和芯粒大会
多家存储巨头大惊失色，并不算反应过度。长鑫的 4F² 架构意味着更小的面积、更高的密度、更低的成本，而且更快的落地。同样是 DRAM 的 4F² 架构，市占率第一的三星目标是 2028 年量产，市占率第二的 SK 海力士时间未定。
一旦长鑫在今年年底量产 4F² 架构产品，则意味着"领先三星两年"。这彻底动摇了整个西方"围堵中国"的信念——没有极紫外光刻机，中国存储制造商很难突破某个发展水平。
而且，虽然此款产品面向企业级服务器，但依照规律，新技术必然向低功耗移动端、桌面端"下移"；配合今年 9 月长鑫量产的 LPDDR5X，新一波国产旗舰手机、笔记本电脑可能最快于明年春天"降价"。
新架构，何意味
长鑫的一举一动，已经对全球股市产生"举足轻重"的影响。
此番发布 4F² DRAM 架构，韩国两家巨头股价同时下跌，带动大盘收跌 6000 点出头。而长鑫科技 7 月 27 日上市时，韩国股市受波及也跌至 6000 点；美股费城半导体指数跌幅超过 5%。
上市两个多月以来，长鑫以 3.2 万亿元市值，稳居中国 A 股及科创板市值第一名的宝座，也坐稳了中国第一、全球第四 DRAM 厂商的位置。
10 月 10 日上海第四届集成芯片和芯粒大会曝光的 4F² DRAM 架构，在 DRAM 市场上掀起了一股"结构革命"。
从 8F² 单元（测量 4F×2F）到具有对角晶体管定位的 6F² 单元的演变 / 图源：《2024 年下一代 DRAM：聚焦 HBM 与 3D DRAM》
DRAM 的每个存储单元，都由一个晶体管和一个电容器组成。F 代表光刻工艺实现的最小线宽。在当下 6F² 时代，每个存储单元具有相当于 6 个小方格的面积，晶体管沟道呈水平排列。
到 4F² 时代，存储单元相当于 4 个方格的面积，晶体管被"竖"了起来，电流沿垂直方向流动。每个存储单元的面积缩小约三分之一，同样大小的芯片便能够存储更多数据。
每个方格的大小，取决于电路布线的宽度，也叫线宽——如果用粗铅笔而不是细铅笔画出同样的方格，最终的图形面积就会更大。
按照三星的线路图，它的 4F² 线宽用的是 10 纳米及以下工艺，2028 年量产，这属于业界线宽最细的工艺。SK 海力士在 2025 年的学术会议上，也公布了类似计划，但未公布时间表。
4F² 与 6F² 单元面积对比示意图
要缩小线宽，就需要使用极紫外光刻设备，全球只有荷兰阿斯麦能够制造，而长鑫存储因美国制裁无法购买。作为替代方案，长鑫使用的是上一代的深紫外光刻设备，通过改变存储单元的结构来达成目标——每片晶圆生产更多的芯片。
当然，在逻辑芯片和闪存领域，把晶体管竖起来的办法早已实现。长鑫此次引发行业震荡，是因为 DRAM 领域一直并未达成真正的"垂直堆叠"技术。
而且，FinFET（鳍式场效应晶体管） 和 GAA（环绕栅极晶体管），其沟道虽然是竖起来的，但电流的源极和漏极在平面上依然是横向排列的。
FinFET（鳍式场效应晶体管） 和 GAA（环绕栅极晶体管）运作对比图 / AI 制图（诺言）
长鑫的 4F² 垂直环绕栅极晶体管（VSG）是真正的"柱状"结构。电流的源极在最底下，漏极在最顶上，VSG 的栅极从四周完整包裹竖立的硅沟道，把晶体管的面积缩小了三分之一。
因此，在不能把"线"画得更细的情况下，长鑫通过改变空间几何结构，节省了芯片的物理面积。
不满足于"跟随"
使用 4F² 架构的首发产品是 DDR5 RDIMM，即企业级服务器内存。长鑫的这一决定蕴含了商业、技术以及"战略"考量。
新架构可能带来发热集中、芯片厚度微增的问题，而服务器机房拥有全天候的高功率空调或先进液冷系统，且机箱空间宽敞，器件彼此之间可以拉开距离，不用过于担心散热。如果首发的是智能手机用的 LPDDR，现阶段的工艺不太容易满足手机对超低功耗和纤薄体积的要求。
元股证券:ygzq.hk过去一年多，企业级存储芯片的价格涨幅超过普通消费级内存条，前者的涨幅约 420% — 530%，后者的涨幅约为 370% — 485%，而且前者卖得本来也更贵。长鑫首选利润丰厚的产品，可以更快回笼资金，赚取高额利润，从而反哺这条技术路线，为未来消费级产品的降价"打底"。
新一代信息技术和新能源展区长鑫存储展台拍摄的 LPDDR6 芯片 / 新华社记者常能嘉 摄
企业级用户精打细算，非常看重"性价比"，对成本也更敏感。如果长鑫的 DDR5 RDIMM 性能达标，价格又低于三星、SK 海力士的产品，客户会很愿意大规模采购，利于长鑫抢占市场份额。
再者，全球科技竞争的焦点是 AI 算力和数据中心，服务器内存是最重要的核心部件之一。
互联网配资公司美国及其盟友不仅禁止 GPU 和内存出口中国，也计划禁止进口中国光模块，也就是说，AI 数据中心里的重要部件迟早都得"选边站"，自己没有的也很难求别人卖给你。
长鑫的 DDR5 RDIMM 可以配合国产 AI 芯片如华为昇腾系列，组成算力中心，避免海外产品的禁运，保障产业链安全。
华为昇腾采用 NPO 的超节点
也必须看到，服务器内存也不是好做的。
服务器内存要 7X24 小时不间断运行，还要满足不同厂商的 CPU 和主板兼容性测试。这本来就是存储行业壁垒最高的血腥战场，长期由三星、SK 海力士和美光把持。
长鑫选择"正面攻城"，相当于宣告天下，自己已经不满足于消费市场的"跟随者"角色。
理想与变通
冲击 4F²，长鑫花了至少 10 年。
自 2016 年成立之初，长鑫便将 4F² 架构作为突破的核心方向，围绕该方向，已经公开了超过 300 件专利族（Patent Families）。在 4F² 相关的专利申请数量和储备上，长鑫不仅在国内拔得头筹，也已经超越了海外竞争对手。
今年以来，长鑫连续完成多次突破：8 月底宣布最新一代低功耗内存 LPDDR6 量产，成为业内较早量产 LPDDR6 的厂商；9 月在世界制造业大会上宣布第五代 DRAM 技术平台（G5）实现量产，依托四重曝光技术将内存阵列有源区半间距微缩至 11.95 纳米。
长鑫存储 LPDDR6 产品宣传海报 / 图源：长鑫科技
7 月下旬上市后，长鑫也有了更加充足的资金招兵买马。
9 月 28 日，长鑫宣布合计 349 亿元的研发与扩产计划。其中技术研发项目投资 241 亿元，存储器晶圆后道测试基地二期投资 108 亿元。
根据市场研究机构 Counterpoint Research 的数据，长鑫在全球 DRAM 市场的份额从 2025 年第二季度的 4%，上升至 2026 年第二季度的 10%。如果通过改变设计来弥补设备限制的办法奏效，DRAM 供应量可能会比预期更快增长。
不过，在 AI 芯片的高带宽内存（HBM）领域，长鑫与领先企业之间仍存在较大差距。美国半导体分析机构 SemiAnalysis 在 7 月的分析中指出，长鑫尚未将其 8 层 HBM3 的良率提升至行业水平。
长鑫存储 / 图源：新华社发（葛传红摄）
然而，长鑫先凭 DRAM 攻城掠地，三星和 SK 海力士也很难不受影响。
无论如何，长鑫和其他中国顶尖芯片公司的实践十分相像，即绝不因没有极紫外光刻机而放弃探索，在实现理想的过程中不断变通，直到很大程度上实现理想。
首图来源于长鑫科技；封面图为 AI 制图（诺言）
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