9月29日,应用材料公司(Applied Materials)正式将铠侠(Kioxia)纳入其EPIC中心联盟。至此,全球首家由三星、SK海力士、美光及铠侠四大存储巨头共同参与的联合研发平台正式成型。位于加州桑尼维尔的EPIC中心被应用材料称为美国在先进半导体设备研发领域有史以来最大的投资,总投入达50亿美元。

目前,该中心已建立起覆盖完整存储技术栈的合作创新协议,涵盖DRAM、高带宽内存(HBM)以及NAND闪存。其中,NAND闪存是AI基础设施中用于模型权重、检索增强生成(RAG)数据存储和推理时上下文的关键架构。

突破3D NAND“材料墙”:Z轴节距缩放的挑战

铠侠的加入直指3D NAND闪存内部的物理瓶颈——“材料墙”。现代NAND闪存通过垂直堆叠数百层存储单元构建,铠侠当前的BiCS10代产品已达332层。然而,层数增加受限于Z轴节距(z-pitch),即字线导体层间的垂直间距。在领先量产设备中,该间距约为40nm。在此尺度下,电荷捕获层出现相邻单元间串扰,传统蚀刻工艺失去选择性,材料失效。

为实现500层、600层乃至1000层NAND闪存的演进,行业急需能在亚40nm间距中保形沉积的新型电介质、低电阻率字线金属填充物,以及具备更高选择性的新型蚀刻化学工艺。这些材料将应用于应用材料的CVD、PVD和ALD系统中。EPIC中心的模式旨在消除设备供应商与芯片制造厂之间的鸿沟,通过在同一设施内并肩工作,实时反馈工艺实验结果,从而加速技术商业化。

此外,铠侠带来的CBA(CMOS键合到阵列)设计将外围电路移至阵列下方,释放边缘空间以容纳更多有源层。这种横向空间优化与Z轴节距的纵向创新,将成为未来NAND密度提升的两个关键维度。

重塑存储研发格局:从顺序开发到共同创新

EPIC中心的合作伙伴阵容历经八个月构建。三星电子于2026年2月作为创始伙伴加入;SK海力士和美光科技于2026年3月加入,分别聚焦下一代DRAM/HBM材料创新及DRAM/HBM/NAND解决方案开发;台积电于2026年5月加入,提供代工流程和逻辑芯片专业知识。测试设备专家Advantest以及亚利桑那州立大学、伦斯勒理工学院和斯坦福大学也加入了该生态系统。

应用材料公司董事长兼首席执行官加里·迪克森(Gary Dickerson)表示,结合铠侠的存储专长与应用材料的材料工程创新,双方正定义下一代内存的可能性。半导体产品集团总裁普拉布·拉贾博士指出,这种共同创新模式取代了传统的顺序式开发,显著缩短了突破性技术的上市时间。

AI重写需求曲线:铠侠的纯粹性与增长

与其他拥有DRAM业务的同行不同,铠侠是一家纯粹的NAND生产商,这使其成为AI对企业存储需求影响的直接风向标。截至2026年3月的财年,铠侠收入约2.34万亿日元(约合148.5亿美元),同比增长37%;营业利润激增92.7%至8700亿日元(约合55.2亿美元)。2027财年第一季度(2026年4月至6月),其单季度收入达1.77万亿日元(约合112.3亿美元),其中数据中心及相关部门销售额同比高出五倍以上。管理层确认,截至2026年底的NAND产能已全部售罄。

铠侠董事长兼首席执行官太田浩夫(Hiroo Ota)将当前时期定义为结构性拐点。他指出,随着AI成为社会基础设施,闪存市场的强劲需求将持续。铠侠高级内存开发部长梶本稔(Minori Kajimoto)补充称,在设备-工艺接口处的共同开发是实现下一个密度里程碑的唯一可行路径。

HBM与NAND:AI内存堆栈的不同层级

在AI系统中,HBM解决带宽问题,通过硅通孔互连向加速器提供极高数据速率;而NAND闪存解决持久性、密度和成本问题。对于无法完全装入HBM的大型AI模型,需从高速NAND存储中加载;RAG系统依赖低延迟闪存检索文档;智能体AI系统则推高了企业SSD的需求。两者在内存层次结构中互补,且均面临工程极限。

应用材料正通过与三星、SK海力士和美光的合作瞄准未来几年30亿美元的HBM收入,而铠侠的加入则将其战略延伸至NAND层,完善了其在整个AI内存堆栈中的布局。

监管背景与未来展望

EPIC中心预计将于2026年底前全面投入运营。这一战略举措背景下,应用材料公司于2026年初向美国工业和安全局(BIS)支付了2.525亿美元罚款,以解决违反出口管制法规向中国芯片制造商SMIC未经授权出口设备的指控。作为和解的一部分,公司未承认也未否认调查结果,此后未受到额外限制。EPIC中心的合作伙伴均来自美国盟友辖区,显示该监管事项未影响公司与盟国伙伴的新合作。