存儲器技術的演進是現代電子工業的縮影。從DRAM的動態刷新到NAND Flash的浮柵存儲，再到3D NAND的立體堆疊，每一次突破都推動著數據中心、物聯網設備的性能躍遷。本文將解析三大技術節點的核心原理與產業影響。

一、DRAM：動態存儲的基石

DRAM（動態隨機存取存儲器） 通過電容電荷存儲數據，其核心在于周期性刷新機制。

關鍵技術特征

• 電容結構：利用微型電容電荷狀態代表0/1信號
• 刷新電路：每64ms需刷新數千行數據(來源：JEDEC標準)
• 制程微縮：單元尺寸縮小推動密度提升，但電容漏電問題加劇
  

  關鍵局限：刷新能耗占整體功耗20%以上(來源：IEEE論文)

二、NAND Flash：顛覆存儲介質

當DRAM面臨物理極限時，浮柵晶體管結構的NAND Flash開啟了非易失存儲新時代。

技術迭代路徑

 

代際	核心突破	應用場景
SLC NAND	單比特/單元	工業控制設備
MLC NAND	雙比特/單元	消費級SSD
TLC NAND	三比特/單元	大容量存儲設備

 

重要轉折：電荷陷阱技術替代傳統浮柵，解決單元間干擾(來源：IEDM會議)

三、3D NAND：垂直維度的革命

平面微縮逼近物理極限后，立體堆疊技術成為破局關鍵。

三維架構創新點

• 垂直通道：硅通孔技術實現字線堆疊

• 替代材料：鎢取代多晶硅降低電阻(來源：應用材料白皮書)

• Xtacking工藝：存儲單元與邏輯電路分層制造

當前水平：層數突破200層，單位面積容量提升5倍(來源：TechInsights)

四、協同演進的元器件技術

存儲器進化依賴配套元器件創新：

• 高K介質：提升電容電荷保持能力

• 電荷泵電路：為閃存編程提供高壓脈沖

• 糾錯編碼芯片：應對NAND讀寫錯誤率

例如濾波電容在電源管理模塊中穩定編程電壓