DRAM是一种易失性存储器，其优势是结构简单和存储密度高
随着数据密集型人工智能对更大数据量和更高速度的需求不断提升，DRAM也持续进化
动态随机存取存储器 (Dynamic Random Access Memory , DRAM) 是一种内存类型，能临时存储计算机系统中需要快速访问的数据，例如运行应用程序、加载操作系统以及处理实时任务。几十年来，DRAM一直是计算领域的中流砥柱，从早期个人电脑到现代人工智能系统都离不开它。
与用于非易失性/长期数据存储（如SSD）的另一种存储器NAND不同，DRAM是易失性的，即当计算机断电时，数据会丢失。这是由于DRAM是通过电容器来存储数据，但电容器会泄漏电荷，因此如果不定期刷新，存储的信息就会逐渐消失。这种刷新机制正是“动态”随机存取存储器名称的由来。
虽然临时数据存储看似不理想，DRAM的优势在于其结构简单。每个存储单元只需一个晶体管和一个电容器，这使得其架构能够实现极高的密度。依靠这一优势，半导体制造商持续扩展DRAM规模，以满足对数据速度、容量和效率的不断增长的需求。
DRAM发展历史
DRAM的故事可以追溯到20世纪60年代末。当时的DRAM仅能存储几千位数据，但与磁存储相比，其速度更快、成本更低，为计算机存储技术带来了重要突破。
到了20世纪80至90年代，DRAM逐步发展为标准化模块——SIMM（单列直插式内存模块）和DIMM（双列直插式内存模块），并推动了个人电脑的普及。
如今，计算系统普遍采用DDR（双倍数据速率）同步动态随机存储器 (SDRAM)，并已发展至第五代 (DDR5)。相比早期的DDR1至DDR4，DDR5拥有更高带宽、更低功耗和更优效率。
这些进步使其能够胜任人工智能、游戏和云计算等数据密集型任务。与最初只能存储几千位数据的早期DRAM相比，如今DRAM的数据密度已大幅提升——模块可存储GB级的数据，并且数据传输速度已达数千兆每秒。
从2D到3DDRAM进入“向上生长”的时代
目前大多数DRAM（即2D DRAM）采用平面结构设计，存储单元数量受限于晶圆表面的面积（长和宽）。尽管芯片制造商通过缩小电容器间距持续提升DRAM容量，但现有架构的扩展正逐步接近极限，使得进一步高效的扩展变得愈发困难。
为满足更高的存储需求，行业正在探索更高密度、更复杂的架构，及全新的集成方法。新一代DRAM采用更紧凑的存储单元布局，从6F²过渡到4F²架构。在4F²架构中，字线和位线间距更小，提高了芯片空间利用率。
与此同时，扩展重点也已从水平扩展 (scale out) 转向垂直扩展 (scale up)。
3D DRAM是存储技术的下一个重要变革。通过在芯片内垂直堆叠多个DRAM层，制造商可突破传统平面架构的限制，让芯片开始“向上生长”。
另一种广受关注的技术是高带宽内存 (HBM)。HBM采用3D堆叠DRAM技术，但与3D DRAM不同，其是将多块独立的DRAM芯片堆叠（而非芯片内部层间堆叠），并通过硅通孔 (TSV) 实现连接。
HBM集成了专用封装、互连和逻辑集成，具有如下优势：
超高密度，可支持庞大数据集
更短的互连实现更快的数据传输
更低功耗，实现节能计算
这些DRAM扩展创新旨在减少处理器与存储器之间数据传输的瓶颈，使系统能够轻松应对海量数据集。
DRAM从最初的微小存储发展为高速强劲的核心技术，其在未来将带来更高性能与更高效率。随着计算需求持续加速，DRAM仍将是一项关键技术，不断适应创新步伐。
术语词汇表
1. 4F²：是新一代存储单元布局（由6F²演变而来），可在芯片上容纳更多存储单元。
2. DDR：是“双倍数据速率”的缩写，是一种广泛应用于计算机及其他电子设备的同步动态随机存取存储器（SDRAM）。
3. DIMM（双列直插式内存模块）：是一种存储器模块形式，通过双面针脚连接到主板，拥有64位通道，数据传输能力是旧款SIMM（单列直插式内存模块，32位）的两倍。
4. DRAM（动态随机存取存储器）：是一种易失性存储器（需通电保持数据），需要定期通电刷新。
5. HBM（高带宽内存）：是一种先进的存储技术，采用3D堆叠架构，实现比传统存储更快的数据访问和更低能耗。现有HBM3设计最多可堆叠16层存储器芯片。
6. NAND：是“非与门”的缩写，一种通过晶体管堆叠实现非易失性存储的闪存技术，常用于存储卡、U盘和固态硬盘。
7. TSV（硅通孔）：是一种高深比的通孔，通过垂直电气互联将DRAM芯片层连接起来。
文章来源：泛林集团