三星电子正与NVIDIA展开深度合作,共同推动次世代NAND Flash存储器芯片的研发进程。双方携手美国格鲁吉亚理工学院,开发出一种名为“物理信息神经算子(PINO)”的AI模型,可将基于铁电体的NAND元件性能分析速度提升至原来的1万倍以上。这一研究成果已向学术界公开。
铁电体是一种无需高电压即可维持极化状态的材料,与传统半导体材料矽相比,能够显著降低电力消耗。基于铁电体的“铁电NAND”技术,因其可堆叠至1,000层的高集积度和最多降低96%的功耗,被视为解决AI时代存储器供应不足与电力问题的关键技术。
三星此前在2025年底的《自然》期刊中发表研究,详细阐述了“低功耗NAND用铁电体晶体管”的运作机制。三星表示,为应对AI存储需求的快速增长,将持续推进铁电体技术的商用化研究。目前,三星已掌握200~300层NAND堆叠技术,并将铁电体视为实现1,000层堆叠的核心技术之一。据韩国专利厅数据,三星在全球铁电体相关专利市场中以27.8%的市占率位居首位,领先英特尔、台积电和SK海力士。
传统半导体产业使用的“电脑辅助设计(TCAD)”工具,每次模拟需耗时约60小时,严重限制研发效率。而此次开发的AI技术通过学习物理定律,成功将分析时间缩短至10秒以内,极大提升了研发速度。
NVIDIA直接参与次世代存储器研发的举动在业界较为罕见,凸显其对存储器技术的重视。随着AI运算核心逐渐从GPU转向包含高带宽存储器(HBM)与NAND的存储器架构,NVIDIA正通过深化技术合作,缓解存储器短缺问题,并降低数据中心客户的电力成本压力。