4月23日，美國新創人工智能和存儲技術廠商NEO Semiconductor正式宣布，其3D X-DRAM技術已成功完成概念驗證（Proof-of-Concept，POC），證明這種新型3D堆疊內存可以利用現有的3D NAND Flash生產線進行制造，為AI時代的高密度、低功耗、低成本內存解決方案鋪平了道路。
3D X-DRAM技術完成概念驗證，性能遠超現有標準
據介紹，此次3D X-DRAM技術概念驗證芯片由NEO Semiconductor與中國臺灣陽明交通大學產學創新學院（IAIS）合作開發，并在應用研究院臺灣半導體研究所（NIAR-TSRI）完成了流片與測試。芯片成功通過了全面的電學與可靠性評估，證實了其內存架構的魯棒性與穩定性。
根據NEO Semiconductor公布的概念驗證測試結果顯示，3D X-DRAM在多項關鍵指標上表現出色，具體數據如下：
讀寫延遲：低于10納秒（＜10 ns），可滿足高性能計算對速度的苛刻要求；
數據保持時間：在85℃高溫下超過1秒，這一數據是JEDEC（固態技術協會）標準DRAM 64毫秒保持時間的15倍；
位線干擾與字線干擾：在85℃下均超過1秒，表現出優異的抗干擾能力；
循環耐久性：超過1014次讀寫周期，具備極高的使用壽命；
這一性能數據意味著3D X-DRAM在保持高速讀寫能力的同時，在數據保持和耐用性方面遠超現有DRAM規格。
前臺積電首席技術官、現任陽明交通大學資深副校長孫元成（Jack Sun）博士對此表示：“我很高興這次產學界緊密的合作，在真實的硅制造工藝條件下驗證了NEO 3D DRAM概念的可行性。這項成功的概念驗證不僅展示了創新內存架構的潛力，也證實了利用成熟工藝實現先進內存技術的可行性。”
TechInsights高級技術研究員Jeongdong Choe也指出：“隨著傳統DRAM微縮接近極限，NEO的硅基概念驗證代表著重要的里程碑。就像過去十年向3D NAND的轉型一樣，我們現在正見證著超越傳統微縮極限的3D DRAM新紀元的曙光?！?/p>
3D X-DRAM和X-HBM，有望重塑AI內存市場
NAND Flash閃存早已經進入3D時代，并且堆疊層數在快速攀升，300層以上NAND Flash即將量產，這也使得3D NAND Flash容量比相比2D時代得到了極大的提升，并且單位bit的成本也在快速降低。相比之下，DRAM 在2D平面時代多年來仍停滯不前，單位bit成本降低幅度非常緩慢。
雖然英特爾的 Optane 3D XPoint 等存儲級內存技術被開發出來，可以提供接近 DRAM 的速度，成本也可以更接近 NAND。但Optane 之所以失敗，是因為它的成本因產量無法快速放大而居高不下，而且其非易失性存儲器的編程復雜度也太高。
雖然，通過堆疊 DRAM單元是降低 DRAM 成本和提高芯片密度的明顯架構方法，但是也面臨著諸多的挑戰。不過，NEO Semiconductor在2023年就宣布推出了3D X-DRAM 技術，希望實現這一目標。
據介紹，3D X-DRAM技術的思路跟3D NAND Flash類似，主要是通過增加堆棧層數來提高內存容量。NEO Semiconductor在2023年推出的首款3D DRAM單元設計“1T0C”（一個晶體管，零個電容器）采用了類似于3D NAND Flash芯片中的FBC浮柵極技術，但增加一層Mask光罩就可以形成垂直結構，可以做到230層堆棧，核心容量128Gb，而當前2D DRAM內存的核心容量還在16Gb，實現了8倍容量?？傮w來說，該設計良率高、成本低、密度大幅提升。
2025年，NEO Semiconductor又推出了1T1C和3T0C架構，并宣布將于2026年生產概念驗證測試芯片，密度最高可達512Gb，將可提供當前傳統DRAM模塊10倍的容量。
NEO Semiconductor還預計，基于3D X-DRAM技術，在2030年至2035年間可實現單顆內存芯片1Tb的容量目標。這意味著單根雙面內存條即可實現2TB的容量，服務器用內存使用32顆芯片就能實現單根4TB的容量。與此同時，成本也將大幅降低。
隨著此次NEO Semiconductor的3D X-DRAM技術完成概念驗證，這也意味著該技術將有望成功商用。
更為關鍵的是，3D X-DRAM不僅能夠支持面向AI的高性能、低功耗功耗工作負載需求，還可采用3D NAND Flash制造工藝進行制造，可以快速地利用現有生產線實現規?；慨a。
NEO Semiconductor創始人兼CEO Andy Hsu表示：“這些結果驗證了DRAM新的微縮路徑。我們相信這項技術可以為AI時代實現顯著更高的密度、更低的成本和更高的能效。通過利用成熟的3D NAND制造工藝和生態系統，我們的目標是讓3D DRAM更快成為現實。”
值得一提的是，NEO Semiconductor基于3D X-DRAM技術，還在2025年推出了全球首個用于AI芯片的超高帶寬內存（X-HBM）架構。該架構號稱可實現32000位（32K-bit）的超高位寬和單層512Gb的容量，相較于傳統HBM，帶寬提升16倍，密度提升10倍。
在AI算力需求呈指數級增長的今天，傳統HBM內存也正面臨著密度、帶寬、功耗三重瓶頸。韓國科學技術院的研究曾預測，即便是計劃于2040年左右上市的HBM8，也只能提供16K-bit總線和每芯片80Gbit的容量。
而NEO的X-HBM已經實現了32K位總線和每芯片512Gb的容量，相當于提前約15年超越了這一性能預測。
獲得宏碁創始人投資
資料顯示，NEO Semiconductor是一家開創下一代人工智能和存儲技術的高科技公司。該公司成立于2012年，總部位于加利福尼亞州圣何塞，專注于重新定義內存架構，以滿足人工智能和以數據為中心的計算日益增長的需求。
NEO Semiconductor創始人兼CEO Andy Hsu于1995 年從倫斯勒理工學院獲得碩士學位后，在一家未命名的半導體初創公司工作了16年。他于 2012年8月創立了 NEO Semiconductor，同時也是120多項授權專利的發明者。
NEO的主要創新技術包括X-NAND、3D X-AI 和X-HBM ，以及其旗艦產品3D X-DRAM，這是一種突破性的架構，利用類似3D NAND的結構，實現了高密度、節能內存的可擴展路徑。
在此次3D X-DRAM技術成功完成概念驗證的同時，NEO Semiconductor還宣布獲得了由宏碁創始人、臺積電前董事施振榮（Stan Shih）領投的新一輪戰略投資。施振榮曾擔任臺積電董事超過20年，其參與此次投資，被業界視為對NEO Semiconductor技術與愿景的強烈背書。
“我很高興看到這一突破通過產業界與學術界的合作實現，”施振榮說?！巴ㄟ^整合創新、強有力的工程執行力和臺灣強大的半導體生態系統，這一概念點成功實現。NEO的3D DRAM預計將在未來系統架構中發揮關鍵作用。隨著下一代內存對AI計算日益關鍵，像3D X-DRAM這樣的創新有望為全球存儲器產業的發展做出重大貢獻?！?/p>
NEO Semiconductor表示，資金支持了POC的成功開發，并將持續推進公司下一階段，包括陣列級實現、多層測試芯片開發，以及與領先存儲器公司更深入的合作，探索戰略合作伙伴關系。
NEO Semiconductor目前正與內存和半導體生態系統的行業合作伙伴積極討論，推動該技術向商業化邁進。隨著成功的POC驗證和日益增長的行業參與，公司正進入一個新階段，專注于將3D X-DRAM作為下一代AI存儲系統的基礎技術推進。
