Tandis que CXMT veut industrialiser le 4F², Micron abandonne après vingt ans d’efforts

Il y a une dizaine de jours, le fabricant chinois CXMT a attiré l’attention en annonçant son intention de commercialiser des modules de mémoire DDR5 reposant sur une architecture de cellules DRAM 4F² avant la fin de l’année 2026. Une échéance ambitieuse, qui placerait l'entreprise devant Samsung et SK hynix sur cette technologie. La feuille de route de Samsung envisage en effet son introduction en 2028. Ces progrès technologiques ont suscité l’enthousiasme chez certains ; le scepticisme, chez d’autres, qui estiment que les difficultés associées au 4F² sont loin d’être résolues.

Si nous en parlons aujourd’hui, c’est justement parce que Micron vient de renoncer à poursuivre ses travaux autour de cette architecture, après plus de vingt ans de recherches. Le fabricant américain entend plutôt continuer à miniaturiser ses cellules DRAM actuelles, avant de passer à une architecture de mémoire DRAM en trois dimensions.

Le 4F², plus compact sur le papier

Posons les bases. Au sein de la mémoire DRAM, chaque cellule stocke un bit à l’aide d’un transistor et d’un condensateur. Dans l’architecture traditionnelle, dite 6F², la cellule occupe une surface théorique équivalente à six fois le carré de la dimension minimale caractéristique de sa géométrie, notée F.

L’architecture 4F² ramène cette surface à quatre fois F², soit une réduction théorique d’un tiers à dimensions identiques. Elle repose sur une géométrie plus compacte des cellules, avec une disposition différente de leurs éléments. L’objectif est d’augmenter la densité de mémoire sans devoir miniaturiser autant chaque élément.

Mais cette réduction théorique ne garantit pas une densité supérieure dans la puce finale. Une cellule 4F² fabriquée avec des dimensions plus importantes peut occuper autant de place, voire davantage, qu’une cellule 6F² plus petite. Le condensateur, indispensable au stockage de l’information, impose également ses propres contraintes dimensionnelles.

Pour le dire plus directement, 4F² décrit la géométrie de la cellule, tandis que la finesse de gravure influe sur ses dimensions réelles. Quiconque a déjà traversé la chambre de son gosse après une après-midi de Lego sait qu’empiler des briques plus grosses ne prend pas forcément moins de place au sol que d’étaler des briques plus petites.

C’est précisément l’argument avancé par Micron. Lors d’une présentation consacrée à sa feuille de route technologique (via TH), Scott DeBoer, président et directeur technique et produit du groupe, a expliqué que l’entreprise avait étudié le 4F² pendant deux décennies, mais qu'elle ne retenait plus cette architecture en raison de sa complexité et de son coût.

Selon lui, les gains de densité souvent attribués au 4F² relèvent en partie du mythe. Il considère que cette architecture présente des limites physiques qui compliqueraient sa miniaturisation au fil des générations. Même avec des cellules plus compactes, la densité reste limitée par l'espacement nécessaire entre les condensateurs. Le groupe préfère donc poursuivre le développement de cellules 6F², dont la densité peut encore progresser grâce à la réduction du pas des condensateurs et aux avancées des procédés de fabrication. Sa génération DRAM 1-delta doit d’ailleurs entrer en production de masse au second semestre 2027, avec un gain annoncé de densité de bits de l’ordre de 20 à 25 % par rapport à la génération précédente.

À plus long terme, Micron mise sur la DRAM 3D. Cette approche vise à accroître la densité en empilant les structures mémoire verticalement. Le fabricant ne communique toutefois pas de date précise pour son arrivée sur le marché.

Le renoncement de Micron ne signifie pas que CXMT fait nécessairement fausse route. En fait, le fabricant chinois miserait surtout sur le 4F² pour améliorer la densité de ses puces malgré les restrictions américaines qui limitent son accès aux équipements et aux technologies de fabrication les plus avancés.

Very interesting Samsung plans to introduce 4F² in 2028

— Zephyr (@zephyr_z9) October 10, 2026

Watching people freak out over CXMT's 4F² and claim that CXMT has caught up with Western memory technology is honestly laughable. CXMT has hit the limits of DUV scaling. What it is trying to do is move from 6F² to 4F² at the relatively relaxed 13 to 14nm node so it can extend the life of DUV. It is not jumping straight to 4F² to leapfrog Western memory makers that use EUV. People have the cause and effect backwards. Samsung and SK hynix are also not holding off on 4F² because they are stupid. If they wanted to mass produce 4F² right now, they actually could. The only reason they don't is that the yields aren't there. I really can't make sense of this selloff sparked by CXMT. ????

— Jukan (@jukan05) October 13, 2026

BofA Analyst Simon Woo states that CXMT has targetted an early lead in 4F² DRAM, however notes that Micron, Samsung, and SK Hynix have developed 4F² over the past 10 years and notes that they don't attempt mass production due to low yelds, high costs, customer qualification issues, including high temperatures and fragile cell structures. Woo concludes that you should not expect any meaningful production of 4F² from anyone, but can pose a threat if they can manufacturer large volumes in 2027-28 and no one else produces it. Samsung and SK Hynix are also developing different 4F² architectures based on VCT and VG designs respectively.

— Revolver Ocelot (@MajorOcelot45) October 13, 2026

Reste à résoudre la question des rendements de fabrication, un enjeu crucial pour passer à la production de masse. Jusqu’à présent, les trois cadors précités, dont l’un vient donc de jeter l’éponge, n’ont pas réuni les conditions nécessaires à une industrialisation jugée suffisamment rentable.