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功耗大幅減低96%，三星閃存新突破！

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【功耗大幅減低96%，三星閃存新突破！】功耗大幅減低96%，三星閃存新突破！
三星全球首創NAND 閃存功耗銳減技術！96% 降幅破解 AI 時代電力困局三星電子高級技術研究院（SAIT）的研究人員全球首次發現一種核心機制 ， 可將現有 NAND 閃存的功耗降低高達 96% ， 這一突破有望為解決 AI 時代的電力危機提供關鍵支撐 。
三星電子于 27 日宣布 ， 由三星電子高級技術研究院（SAIT）與半導體研究所共 34 名研究人員聯合撰寫的題為《用于低功耗 NAND 閃存的鐵電晶體管》的論文 ， 已發表于頂尖學術期刊《自然》（Nature） 。 該研究通過創新融合鐵電材料與氧化物半導體 ， 全球首次明確了可使 NAND 閃存功耗較現有技術降低 96% 的核心機制 ， 是一項完全自主研發的基礎性技術成果 。

技術突破：破解容量與功耗的“兩難悖論”傳統 NAND 閃存通過向存儲單元注入電子來存儲數據 ， 而要提升存儲容量 ， 就必須增加存儲單元（堆疊層數） 。 但由于 NAND 閃存采用串聯結構、信號需逐單元傳輸的特性 ， 堆疊層數越多 ， 所需工作電壓越高 ， 進而導致讀寫功耗大幅增加 —— 這一 “容量提升與功耗激增” 的矛盾 ， 長期制約著 NAND 閃存的技術演進 。
為解決這一難題 ， 業界早有研究嘗試利用鐵電材料的特性（無需注入電子 ， 通過自發極化變化即可存儲信息）開發下一代 NAND ， 但始終未能破解 “容量提升與能效下降” 的權衡困境 。 而三星 SAIT 的研究團隊則從氧化物半導體的固有特性中找到突破口：盡管氧化物半導體存在閾值電壓難以精準控制的普遍短板 ， 但其具備 “無用泄漏電流極低” 的核心優勢 。 研究人員全球首次發現 ， 當氧化物半導體的 “閾值電壓難控特性” 與鐵電材料的 “極化控制效應” 相結合時 ， 可形成一種核心機制 ， 能大幅降低存儲單元串運行所需的工作電壓 。
通過這一創新組合 ， 三星團隊成功驗證：在保持現有最高水平的“每單元 5 比特” 大容量存儲能力的同時 ， 可實現高達 96% 的功耗降幅 。 這一成果被業界評價為 “通過材料創新與結構優化 ， 徹底突破了傳統 NAND 閃存的結構性局限” 。
商業價值：覆蓋全場景AI 終端 ， 激活千億市場潛力一旦該技術實現商業化落地 ， 有望全面提升從大型 AI 數據中心到移動終端、邊緣 AI 系統等多領域的能效水平：對數據中心而言 ， 功耗的大幅降低將直接削減運營成本；對移動設備來說 ， 則能顯著延長電池續航時間 。 三星電子通過明確 “低功耗、大容量” 的技術發展方向 ， 為革命性 SSD（固態硬盤）的研發奠定基礎 ， 進一步鞏固了未來市場競爭力 。
市場數據顯示 ， NAND 閃存行業正迎來持續增長期：據 Omdia 預測 ， 2024 年全球 NAND 市場規模為 656 億美元 ， 到 2029 年將增至 937 億美元 ， 同期比特出貨量年均增長率預計達 17.7% 。 目前 ， 三星電子已通過第九代 V-NAND 量產夯實了超高堆疊技術基礎 ， 并針對服務器、個人電腦、移動設備等全應用場景 ， 優化了基于 QLC（四級單元）的大容量 SSD 產品矩陣 。
尤其值得關注的是 ， 面對“大容量導向” 的市場重構趨勢 ， 三星正持續擴大 AI 服務器 SSD 的產品占比 ， 并為車載終端、邊緣設備、終端側 AI 等下一代應用場景展開戰略布局 。 市場研究機構 TrendForce 數據顯示 ， 2025 年第二季度 ， 三星電子 NAND 閃存營收約達 52 億美元 ， 環比增長 23.8% ， 市場份額占比 32.9% ， 穩居行業領先地位 。
研發基因：SAIT 深耕未來技術 ， 多篇成果登頂頂刊作為三星電子旗下專注于“未來 5 年后新興商業技術” 的核心研發機構 ， SAIT 長期聚焦半導體、顯示、電池等多領域的早期種子技術研發 ， 其成果多次發表于《自然》及旗下子刊 ， 形成了強大的技術儲備：

  • 2019 年（《自然》）：證實 “自發光 QLED 的商業化可行性”；
  • 2020 年（《自然?能源》）：研發 “全固態電池” 基礎技術 ， 可在將體積縮小一半的同時 ， 提升壽命與安全性；
  • 2021 年（《自然?電子學》）：提出 “類腦下一代神經形態半導體” 愿景；
  • 2022 年（《自然》）：全球首次實現 “基于 MRAM 的內存內計算” 。
此次低功耗 NAND 技術的突破 ， 再次彰顯了三星在半導體基礎研究領域的全球領先地位 ， 也為 AI 時代高能耗難題提供了極具產業化價值的解決方案 。

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