1966 年已是很久以前的事了。那年，披头士乐队发行了《Revolver》专辑，电影排行榜上名列第一的是《黄金三镖客》，而当时的计算机依赖纸带和打孔卡片进行操作。
同年，罗伯特·德纳德（Robert Dennard）发明了动态随机存取存储器（DRAM）。两年后，即 55 年前的 1968 年 6 月 4 日，DRAM 专利获批。从此，历史被改写。
为了开发这项技术，德纳德领导了 IBM 的一个研究团队，他们试验将二进制数据存储在电容器上，以正电荷或负电荷的形式表示。由于电容器会泄漏电荷，德纳德发明了一个平台，使一切都由一个晶体管处理，大大减小了存储器的尺寸。
当时，随机存取存储器（RAM）广泛使用，这是一种临时存储器，但它复杂、庞大且耗电惊人。大型磁存储系统占用整间房间的空间，却只能存储一兆字节的信息。德纳德的想法是将下一代磁存储缩小到 25 厘米见方的尺寸。他的关键点在于将 RAM 压缩到一个晶体管中。突然之间，一台计算机可以在一个芯片上容纳十亿个 RAM 单元。
1970 年，首个 RAM 芯片 1103 面世。两年后，它超越了磁芯存储器，成为全球最畅销的半导体存储芯片。到了 1970 年代中期，它已成为行业标准。
在 IBM 最近的致敬文章中，他们描述了这一发明带来的巨大影响：“在接下来的五十多年中，DRAM 代代进化……不仅 DRAM 存储器淘汰了早期的磁性技术，它还成为了一个改变人类社会的基础性技术——从我们的工作方式，到娱乐方式，甚至战争方式。”
如今，各类DRAM 组件和模块（如 DDR、LPDDR、GDDR、HBM）以及不同的形态（组件、UDIMMs、SODIMM、RDIMM 等）无处不在，从智能手机到云服务器，推动着全球经济的运转。
我们熟知的摩尔定律还有德纳德缩放定律，它将摩尔定律的概念深化到技术层面——每一代技术，晶体管面积可以缩小一半，同时工作频率（时钟速度）提高 40%。此外，晶体管的成本会变得更低，数量变得更多，但功耗保持不变（即使晶体管数量翻倍）。
德纳德甚至预见到了摩尔定律和德纳德缩放定律的终结。IBM 的同事拉斯·兰格（Russ Lange）清楚地记得：“鲍勃和我常常讨论缩放是否会有终点。他总是说，‘是的，缩放是有终点的，但创造力是没有终点的。’”
1981 年，美光公司强势进入 DRAM 市场，推出了首个 64K DRAM 产品。这标志着我们在 DRAM 和 NAND 领域的强势领导地位的开始。三年后，我们发布了全球最小的 256K DRAM 产品，1987 年推出了 1 兆位 DRAM。
美光高级研究员古特杰·桑杜（Gurtej Sandhu），一位跨领域的发明家、IEEE 安德鲁·S·格罗夫奖得主，回忆了 DRAM 早期的创新历程：“大约 15 年前，我参观了 IBM 的沃森中心，主人带我参观了德纳德的办公室。办公室保持开放状态并完好无损，尽管德纳德已经退休多年，他仍然每周来几个小时。讽刺的是，当时德纳德发明 DRAM 时，英特尔对它的关注甚至超过了 IBM，因为英特尔在寻找一种更低成本的 SRAM 替代品。降低存储成本对于提升计算机系统能力至关重要，英特尔为此付出了巨大努力，专门设计了处理器芯片来管理 DRAM 刷新，并定制了系统架构，使 DRAM 成为现代计算革命的核心部分。”
桑杜还补充道：“这是我们在探索未来存储技术解决方案时不应忘记的历史教训。成功的存储技术实施总是需要系统级的方法，设计计算机架构和软件以最大化最终客户的利益。”
在德纳德缩放定律的推动下，DRAM 变得越来越小、越来越快。到 2002 年，美光展示了全球首个 1 吉比特 DDR（双倍数据率）DRAM 产品。多年来，我们持续引领 DRAM 创新，从早期的 PC DRAM，到图形内存，再到如今汽车、物联网（IoT）和人工智能（AI）设备对内存的爆发需求。
2021 年，美光发布了基于 1α（1-alpha）节点的 DRAM 产品，采用了全球最先进的 DRAM 工艺技术，在密度、功耗和性能方面实现了重大改进。
美光科技产品执行副总裁斯科特·德波尔（Scott DeBoer）指出：“与我们之前的 1z DRAM 节点相比，存储密度提升了 40%，这一进步为未来的产品和内存创新奠定了坚实的基础。”
例如，1α 节点使我们能够提供超低功耗的可靠内存和更快的低功耗 DDR5（LPDDR5），为需要最佳性能的设备提供支持。基于 1α 节点的 LPDDR5 具有 15% 的功耗节省，让 5G 手机用户在不牺牲电池寿命的情况下执行更多任务。
其他应用还包括符合 ASIL D 标准的首个车用 LPDDR5 DRAM，成为美光汽车功能安全内存和存储产品组合中的一部分。
如今，美光继续站在 DRAM 技术的最前沿，2022 年推出了 1β（1-beta）生产节点，单片容量达 16Gb，数据速率达到 8.5Gbps，功耗效率提升 15%，比特密度提升 35%。在 1β 节点技术的早期应用中，美光的 LPDDR5X 将实现智能手机中的 8K 视频录制和编辑。
与此同时，美光最近宣布，他们的 1γ（1-gamma）DRAM 工艺技术采用了革命性的极紫外光刻技术（EUV），成为首个在日本将 EUV 技术引入量产的半导体公司，并计划在 2025 年于台湾和日本大规模生产 1γ（gamma）节点。
罗伯特·德纳德 55 多年前的创新为蓬勃发展的存储行业注入了活力，包括美光在从 64K DRAM 到 1γ DRAM 领导地位的非凡进展与成就。
