最近，一位網(wǎng)名“Dr. Semiconductor”（半導(dǎo)體博士）的 YouTube 博主上傳了一段標(biāo)題簡(jiǎn)單的視頻——“Making RAM at Home”（在家手搓內(nèi)存）。視頻里沒(méi)有花哨的布景設(shè)置，只有一個(gè)搭在花園棚屋里的簡(jiǎn)易潔凈室、幾臺(tái)拼湊起來(lái)的設(shè)備，以及一片在顯微鏡下閃著金屬光澤的硅片。

這段不到 20 分鐘的內(nèi)容，目前吸引了 100 多萬(wàn)硬件愛(ài)好者的觀看和討論。因?yàn)檫@是已知公開(kāi)記錄中，第一次有個(gè)人在非工業(yè)環(huán)境下成功制造出功能性的 RAM 存儲(chǔ)單元。

Dr. Semiconductor 在視頻開(kāi)頭半開(kāi)玩笑地說(shuō)，他做這件事的動(dòng)機(jī)是因?yàn)椤皟?nèi)存太貴了”。誠(chéng)然，由于 AI 訓(xùn)練和推理對(duì) HBM（高帶寬內(nèi)存）的需求爆發(fā)式增長(zhǎng)，三星、SK 海力士、美光三大內(nèi)存廠商紛紛將產(chǎn)能向利潤(rùn)更高的 HBM 傾斜。2026 年 HBM 產(chǎn)品占用的 DRAM 晶圓產(chǎn)能已攀升至約 23%，直接擠壓了普通 DDR5 內(nèi)存的供給。消費(fèi)級(jí)內(nèi)存價(jià)格隨之飆升，一條 32GB DDR5 內(nèi)存條的價(jià)格漲到了讓普通用戶(hù)肉疼的程度。

當(dāng)然，他并沒(méi)有想要通過(guò)一己之力挽救內(nèi)存市場(chǎng)。Dr. Semiconductor 目前搓出來(lái)的由 20 個(gè)存儲(chǔ)單元組成的實(shí)驗(yàn)陣列，其容量距離現(xiàn)代 PC 所使用的 RAM 芯片仍相差約十個(gè)數(shù)量級(jí)。他在視頻里也大方承認(rèn)：“雖然你可以在上面存點(diǎn)數(shù)據(jù)，但還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒(méi)法拿它運(yùn)行《毀滅戰(zhàn)士》（DOOM）游戲。”

（來(lái)源：Steam）

但這依然是一個(gè)了不起的開(kāi)始，因?yàn)樵诩彝キh(huán)境里造出 RAM 真的太難了。

我們可以先從 RAM 的基本結(jié)構(gòu)說(shuō)起。一個(gè)標(biāo)準(zhǔn) RAM 存儲(chǔ)單元（以 DRAM 為例）由一個(gè)晶體管和一個(gè)電容器組成，即“1T1C”結(jié)構(gòu)。晶體管充當(dāng)開(kāi)關(guān)，控制讀寫(xiě)；電容器存儲(chǔ)電荷，電荷的有無(wú)代表二進(jìn)制的 1 和 0。原理聽(tīng)起來(lái)簡(jiǎn)單，但難點(diǎn)在工藝細(xì)節(jié)。

現(xiàn)代商用 DRAM 的制程節(jié)點(diǎn)已經(jīng)推進(jìn)到十幾納米甚至更小，單個(gè)存儲(chǔ)單元的電容只有飛法（fF，10?1? 法拉）級(jí)別。要在這種尺度上精確完成薄膜沉積、光刻、離子注入、刻蝕等步驟，每一步都需要價(jià)值數(shù)百萬(wàn)甚至數(shù)千萬(wàn)美元的專(zhuān)用設(shè)備，以及極其嚴(yán)格的工藝控制。一座現(xiàn)代 DRAM 工廠的建設(shè)成本在 100 億到 200 億美元之間。

不過(guò)，Dr. Semiconductor 的做法當(dāng)然不是復(fù)刻三星或美光的先進(jìn)制程。據(jù) Tom's Hardware 等媒體報(bào)道，他制造的存儲(chǔ)單元陣列工作在微米級(jí)尺度，電容值約為 12pF（皮法拉，10?12 法拉），比商用 DRAM 單元的電容大了大約三個(gè)數(shù)量級(jí)。換句話(huà)說(shuō)，他的“RAM 芯片”在密度上大概相當(dāng)于 1970 年代早期的水平。

Dr. Semiconductor 的制造流程大致分為三個(gè)階段。

第一階段是從大片硅片上精準(zhǔn)裁切出芯片基底，經(jīng)過(guò)多輪清洗確保表面無(wú)任何雜質(zhì)。隨后進(jìn)入核心的圖形化階段：將硅片放入自制高溫爐，生長(zhǎng)出 330 納米厚的氧化層，再依次涂覆粘附層與光刻膠薄膜。通過(guò)紫外曝光技術(shù)，他把設(shè)計(jì)好的掩膜圖案投射到硅片表面，顯影液洗去被照射區(qū)域，完成關(guān)鍵的圖形轉(zhuǎn)移。這一步被業(yè)內(nèi)稱(chēng)為“芯片制造的靈魂”，而他用改裝的家用設(shè)備做到了令人驚嘆的精度。

圖 | 紫外曝光過(guò)程（來(lái)源：Youtube）

第二階段是晶體管制備。源極與漏極的制造需要多輪圖層刻蝕，對(duì)暴露的硅區(qū)域進(jìn)行摻雜以提升導(dǎo)電性，再通過(guò)退火處理讓摻雜劑深入硅片內(nèi)部。這一系列操作對(duì)溫度、時(shí)間、化學(xué)試劑濃度的控制要求極高，哪怕一絲偏差都會(huì)導(dǎo)致整個(gè)芯片報(bào)廢。經(jīng)過(guò)數(shù)十次失敗，他終于掌握了精準(zhǔn)的工藝參數(shù)，完成了晶體管的核心結(jié)構(gòu)。

第三階段是金屬化。他用微型掩膜版向芯片精準(zhǔn)噴涂鋁金屬，剝離多余部分后，一個(gè)個(gè)完整的 RAM 存儲(chǔ)單元赫然出現(xiàn)。最終得到的實(shí)驗(yàn)陣列雖然只有 20 個(gè)單元，但在測(cè)試中能夠成功存儲(chǔ)和讀取電荷，證明其具備 RAM 的基本功能。

除此之外，他此前花了大量時(shí)間搭建基礎(chǔ)設(shè)施。2026 年 3 月，他發(fā)布了第一期視頻：介紹自己家庭潔凈室建設(shè)，展示了如何用 HEPA 過(guò)濾系統(tǒng)、正壓通風(fēng)和防靜電材料，在一間普通花園棚屋里實(shí)現(xiàn) Class 100 的潔凈度。這個(gè)等級(jí)遠(yuǎn)不及商業(yè)晶圓廠的 Class 1 甚至 Class 0.1 標(biāo)準(zhǔn)，但對(duì)于微米級(jí)工藝來(lái)說(shuō)已經(jīng)夠用。

圖 | Dr. Semiconductor 的潔凈室建筑設(shè)計(jì)圖（來(lái)源：Youtube）

這件事的意義不在實(shí)用性，沒(méi)有人會(huì)指望從家庭作坊里走出下一個(gè)美光科技。但它至少證明了一種可能性：半導(dǎo)體制造并不是只有百億美元預(yù)算的巨頭才能觸碰的禁區(qū)。在有合適的知識(shí)、足夠的耐心和動(dòng)手能力的前提下，個(gè)人確實(shí)可以在家庭環(huán)境中完成從設(shè)計(jì)到制造的完整流程。哪怕只是在非常基礎(chǔ)的層面上。

這就不得不提另一個(gè)相似的年輕人：Sam Zeloof。這位美國(guó)年輕人從高中時(shí)期就開(kāi)始在父母家的車(chē)庫(kù)里制造集成電路。2018 年，他成功做出了第一顆芯片“Z1”，包含幾十個(gè)晶體管。

2021 年，他推出了“Z2”，集成了約 1,200 個(gè) PMOS 晶體管，用自制的光刻系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了約 10 微米的特征尺寸。許多媒體都對(duì)他進(jìn)行過(guò)專(zhuān)題報(bào)道。Zeloof 后來(lái)聯(lián)合創(chuàng)辦了一家叫 Atomic Semi 的初創(chuàng)公司，試圖將低成本芯片制造商業(yè)化。

圖 | Sam Zeloof（來(lái)源：Interesting Engineering）

Zeloof 的工作主要集中在邏輯電路和簡(jiǎn)單集成電路上。而 Dr. Semiconductor 這次做的是存儲(chǔ)器，具體說(shuō)是 DRAM。兩者的技術(shù)路徑有明顯差異。DRAM 對(duì)工藝均勻性和電容器質(zhì)量的要求更苛刻，因?yàn)榇鎯?chǔ)單元的功能完全依賴(lài)于電容器能否可靠地保持電荷。邏輯電路中一個(gè)晶體管的閾值電壓偏差幾十毫伏可能還能容忍，但 DRAM 單元的電容如果漏電過(guò)快，數(shù)據(jù)就丟了。

從這個(gè)角度看，Dr. Semiconductor 的成就是在某種程度上對(duì) Zeloof 工作的補(bǔ)充。

還有更早的先驅(qū)，比如 Jeri Ellsworth 在 2000 年代初曾在家中制造過(guò)簡(jiǎn)單的晶體管，但沒(méi)有推進(jìn)到完整的集成電路或存儲(chǔ)器層面。一些大學(xué)實(shí)驗(yàn)室的教學(xué)項(xiàng)目也允許學(xué)生在簡(jiǎn)化條件下體驗(yàn)芯片制造流程，但那些通常依賴(lài)學(xué)校現(xiàn)有的潔凈室設(shè)施，與“在自家后院從零開(kāi)始”有本質(zhì)區(qū)別。

關(guān)于 Dr. Semiconductor 的真實(shí)身份，公開(kāi)信息不多。從他的 YouTube 頻道和此前發(fā)布的視頻來(lái)看，他似乎住在英國(guó)，有半導(dǎo)體相關(guān)專(zhuān)業(yè)背景。他在視頻中表示，當(dāng)前的成果只是一個(gè)起點(diǎn)，他計(jì)劃未來(lái)制造更大規(guī)模的存儲(chǔ)陣列。具體的路線(xiàn)圖和時(shí)間表沒(méi)有透露，但從他此前穩(wěn)步推進(jìn)項(xiàng)目的節(jié)奏來(lái)看，確實(shí)有可能成真。

1.https://www.youtube.com/watch?v=h6GWikWlAQA

2.https://www.theregister.com/on-prem/2026/04/23/youtuber-has-dimm-idea-builds-working-dram-in-backyard/5224050

3.https://interestingengineering.com/how-to/a-new-homemade-z2-chip-came-from-the-mind-of-a-22-year-old-undergrad

運(yùn)營(yíng)/排版：何晨龍

注：封面/首圖由 AI 輔助生成