Penulis: Du Qin DQ
Sebelumnya, dalam artikel kami sebelumnya, kami telah menganalisis secara mendalam periode rendah yang mengecewakan dari raksasa memori flash ini: membawa warisan kejayaan Toshiba Memory di masa lalu namun "terlahir di waktu yang salah"; mendapat pandangan dingin dari pasar modal, menyebabkan IPO tertunda; menderita kerugian besar beruntun di tengah musim dingin industri, dan tidak beruntung kehilangan kesempatan HBM yang luar biasa, bahkan upaya kerja sama dengan Western Digital pun gagal...... Saat itu, Kioxia di mata orang luar sepertinya telah menjadi "aset panas" dalam perombakan besar-besaran industri semikonduktor.
Namun, hanya dalam waktu lebih dari setahun, Kioxia telah melakukan kebangkitan balik yang luar biasa. Didorong oleh gila-gilaan model AI besar, logika pasar memori telah mengalami perubahan mendasar. Kioxia tidak hanya berhasil bangkit kembali, tetapi juga mencapai ledakan ganda di pasar modal dan teknologi.
Perjalanan harga saham Kioxia sejak listing
Mitos Super di Pasar Modal
Kioxia berhasil listing di Bursa Efek Tokyo pada akhir tahun 2024, dengan kapitalisasi pasar awal hanya berkisar di 800 miliar yen (sekitar 50 miliar USD). Namun, seiring dengan ledakan penuh permintaan memori AI, Kioxia melakukan kebangkitan epik dalam 18 bulan setelah listing: harga sahamnya melonjak lebih dari 50 kali lipat dalam 18 bulan, hanya dalam tahun 2026 saja naik 8 kali lipat.
Saat ini, kapitalisasi pasar Kioxia telah menembus 51 triliun yen (setara dengan 481 triliun won), beberapa kali melampaui simbol manufaktur Jepang - Toyota Motor, menjadi perusahaan dengan kapitalisasi pasar terbesar di pasar saham Jepang.
Berdasarkan perkiraan kinerja Kioxia untuk kuartal pertama tahun fiskal 2026 (April-Juni), laba operasional kuartal tunggalnya diperkirakan mencapai 1,3 triliun yen (sekitar 81 miliar USD), meningkat hampir 30 kali lipat secara tahunan; panduan laba bersih kuartal tunggal mencapai 869 miliar yen, meningkat 48 kali lipat, kinerja satu kuartal saja telah melampaui perkiraan laba bersih tahunan tahun fiskal 2025.
Karena klien besar berebut menandatangani kontrak pasokan jangka panjang, kapasitas NAND Kioxia tahun 2026 telah habis terjual, situasi permintaan melebihi pasokan diperkirakan akan berlanjut hingga tahun 2027. Pasar memperkirakan, margin laba operasional Kioxia tahun ini akan melebihi 60%, menciptakan tingkat profitabilitas tertinggi dalam industri memori global. Selain itu, dengan harapan pasar bahwa pemegang saham akan menerima pemecahan saham dan dividen, harga saham targetnya diharapkan naik hingga 200.000 yen.
Gelombang kenaikan ini membuat perusahaan induk Bain Capital yang bertahan di periode rendah serta pemegang saham besar tidak langsung SK Hynix meraih imbal hasil investasi di luar dugaan.
Menurut Financial Times, demam AI telah membuat akuisisi Bain tahun 2018 terhadap Toshiba Memory (sekarang Kioxia) menjadi salah satu transaksi ekuitas swasta paling menguntungkan dalam sejarah. Bain Capital telah merealisasikan keuntungan dengan menjual sebagian besar saham, laba melebihi 15 miliar USD, tingkat pengembalian mendekati 20 kali lipat, dana ekuitas swasta andalannya diperkirakan telah memperoleh laba lebih dari 8 miliar USD.
SK Hynix pada tahun 2018 berinvestasi total 395 miliar yen (saat itu sekitar 3,9 triliun won) ke Toshiba Memory melalui konsorsium Korea-AS-Jepang dll. Saat ini, konsorsium tersebut masih memegang 18% saham Kioxia. Dengan kenaikan harga saham Kioxia yang drastis, SK Hynix mendapatkan keuntungan buku yang sangat besar, pasar memperkirakan total laba akhir yang akan diperoleh konsorsium ini jauh melebihi 70 miliar USD.
"Aset panas" yang semula menjadi "mesin penarikan super".
Di masa lalu, dividen kecerdasan buatan terutama terkonsentrasi pada perusahaan GPU dan HBM seperti Nvidia dan SK Hynix. HBM adalah bintang di sisi pelatihan AI, sementara NAND menjadi sumber daya langka dalam inferensi AI, penyimpanan model, danau data, SSD tingkat perusahaan, dan penyimpanan nearline. Pasar memperkirakan, laba bersih Kioxia tahun fiskal 2027 akan mencapai 2,8389 triliun yen, meningkat 5,1 kali lipat dibandingkan tahun sebelumnya.
3D NAND, Fondasi Hidup Kioxia
Kioxia (KIOXIA) menemukan memori flash NAND lebih dari 35 tahun yang lalu. Pada tahun 2007, Kioxia meluncurkan memori flash 3D BiCS FLASH, yang merupakan sistem teknologi memori flash 3D yang berpusat pada penumpukan vertikal, penskalaan lateral, bonding wafer, optimisasi select gate, dan kemasan lanjutan.
Ide dasar 3D NAND adalah: berbeda dengan 2D NAND, tidak hanya mengecilkan sel pada bidang datar, tetapi seperti membangun gedung tinggi, menumpuk sel memori ke arah vertikal. Penjelasan Kioxia sangat gamblang: sebelumnya hanya satu lantai, luas tanah terbatas; 3D NAND setara dengan mengubah satu lantai menjadi apartemen bertingkat, menampung lebih banyak "penghuni" di area yang sama.
Sedangkan inti dari BiCS FLASH adalah teknologi pemrosesan massalnya. Logika prosesnya kurang lebih: pertama, menumpuk lapisan elektroda pelat dan lapisan isolasi secara bergantian; kemudian mengebor banyak lubang sekaligus ke arah vertikal; lalu mengisi film penyimpanan muatan dan elektroda kolom di dalam lubang; titik persilangan antara elektroda pelat dan elektroda kolom membentuk satu sel memori. Dari sini dapat dilihat, BiCS FLASH Kioxia bukanlah "membuat sel memori secara terpisah setiap kali menambah satu lapisan" dalam arti tradisional, melainkan membangun struktur terlebih dahulu, kemudian melalui cara "punch and plug" menembus banyak lapisan sekaligus dan membentuk sel memori. Oleh karena itu, ketika jumlah lapisan bertambah, biaya produksi tidak akan naik secara linear sepenuhnya, sehingga meningkatkan kelayakan ekonomi penumpukan 3D NAND lebih lanjut.
Ritme komersialisasi BiCS FLASH yang diungkapkan resmi oleh Kioxia kurang lebih sebagai berikut, produk BiCS FLASH telah dikomersialkan dengan 48 lapisan pada tahun 2015, kemudian dilanjutkan ke 96 lapisan, 112 lapisan, 162 lapisan; hingga Maret 2023, telah mencapai penumpukan di atas 200 lapisan.
Di antaranya, BiCS FLASH generasi ke-8 adalah titik kritis. Kioxia menyatakan, produk generasi ke-8 menggunakan penumpukan 218 word-line, densitas penyimpanan produk TLC 1Tb mencapai 18,3Gb/mm2, dan mendukung kecepatan transfer data eksternal 3,2Gbps, waktu baca 40μs, dan throughput pemrograman 205MB/s.
BiCS FLASH generasi ke-8 Kioxia tidak hanya melonjak dari 162 lapisan menjadi 218 lapisan, tetapi juga memperkenalkan dua teknologi kunci:
CBA (CMOS Directly Bonded to Array): CBA dapat dipahami sebagai memisahkan pembuatan sirkuit kontrol CMOS periferal dan array memori, kemudian melakukan bonding wafer. Sebelumnya, sirkuit CMOS dan array memori diproduksi pada wafer yang sama. Namun, kondisi proses terbaik yang dibutuhkan keduanya tidak sepenuhnya sama: array memori mungkin membutuhkan proses yang lebih cocok untuk penyimpanan muatan dan struktur penumpukan, sementara sirkuit CMOS lebih fokus pada kontrol logika, performa listrik, dan kecepatan. Meletakkan keduanya pada wafer yang sama akan saling mengkompromikan.
Cara kerja CBA adalah: wafer CMOS dibuat terpisah, wafer array memori dibuat terpisah, keduanya mengoptimalkan proses masing-masing, akhirnya dibonding bersama dengan presisi tinggi. Manfaat yang didapat adalah: meningkatkan bit density, meningkatkan kecepatan I/O NAND, memungkinkan array memori menggunakan proses suhu tinggi yang sebelumnya sulit digunakan karena keterbatasan CMOS, mengurangi interferensi listrik antar sel memori yang berdekatan.
OPS (On Pitch Select Gate): OPS memecahkan masalah pemborosan ruang di dalam array memori. Dalam struktur tradisional, akan ada area "dummy" di antara sel memori yang tidak digunakan untuk menyimpan data. Area ini tidak secara langsung berkontribusi pada kapasitas, tetapi memakan area. Teknologi OPS Kioxia dengan mengatur ulang struktur select gate dan isolasi, mengurangi atau menghilangkan area tidak efektif ini, memungkinkan lebih banyak sel memori efektif dimasukkan ke dalam area yang sama. Penjelasan resmi Kioxia menyatakan, OPS menghilangkan area dummy yang tidak perlu, sehingga lebih banyak sel memori aktual dapat dimasukkan ke dalam ruang yang sama, secara signifikan meningkatkan densitas penyimpanan.
BiCS FLASH generasi ke-9 terutama ditujukan untuk produk TLC 512Gb dan 1Tb, dengan posisi mendukung aplikasi yang memerlukan performa tinggi dan konsumsi daya rendah dalam rentang kapasitas menengah-rendah. Ia terus menggunakan teknologi CBA dan OPS, untuk meningkatkan efisiensi produksi dan menyediakan solusi memori flash yang lebih canggih. Generasi ke-9 tidak mengambil rute peningkatan jumlah lapisan, tetapi lebih menekankan keseimbangan performa, daya, biaya, dan efisiensi produksi.
Sedangkan BiCS FLASH generasi ke-10 jelas lebih condong ke kebutuhan kapasitas besar dan performa tinggi di masa depan. Kioxia menyatakan, produk generasi ke-10 menggunakan teknologi CMOS yang sama dengan generasi ke-9, sekaligus memperluas jumlah lapisan penyimpanan, mencapai 332 lapisan, sekitar 1,5 kali generasi ke-8, untuk meningkatkan bit density dan efisiensi daya.
Selain proses depan, Kioxia juga mengembangkan kemampuan kemasan belakang. Dokumen resmi menyebutkan, Kioxia mengembangkan memori flash 8TB dalam satu paket, dicapai dengan menumpuk 32 die memori flash, masing-masing 2Tb, dalam satu kemasan. Ini mengandalkan proses belakang lanjutan seperti penipisan wafer, desain material, dan bonding kawat. Penumpukan 32-die ini dapat memasang 32 die 2Tb ke dalam kemasan dengan ketinggian di bawah 2mm, membentuk solusi memori flash 8TB.
Dari 3D NAND Menuju 3D DRAM, Taruhan Baru Kioxia
Kioxia juga sedang memecahkan hambatan lini produk tunggal "produsen NAND murni" dengan senjata rahasia. Mengapa Kioxia membuat 3D DRAM? Ini karena, DRAM juga mencapai bottleneck penskalaan planar yang serupa dengan NAND di masa lalu. Dan sebagai pemain lama 3D NAND, Kioxia juga memiliki keunggulan proses yang telah terverifikasi.
DRAM tradisional yang terus mengecil, akan menghadapi beberapa tantangan: kapasitor penyimpanan semakin sulit mengecil, kebocoran transistor akses meningkat, waktu retensi data memendek, frekuensi refresh meningkat, semakin besar kapasitas, semakin tinggi konsumsi daya refresh. imec dalam sebuah tinjauan teknologi juga menyebutkan, struktur 1T1C DRAM tradisional menghadapi tantangan penskalaan, biaya, dan efisiensi daya, terutama kapasitor besar yang membatasi jalur integrasi 3D, dan semakin kecil transistor, jalur kebocoran semakin jelas, menyebabkan konsumsi daya refresh naik.
Pada Desember 2024, Kioxia mengumumkan pengembangan teknologi OCTRAM (Oxide-Semiconductor Channel Transistor DRAM, yaitu "DRAM Transistor Saluran Semikonduktor Oksida"), ini adalah DRAM 4F2 baru, terdiri dari transistor semikonduktor oksida, sekaligus memiliki arus ON tinggi dan arus OFF sangat rendah. Hasil ini dikembangkan bersama oleh Kioxia dan Nanya Technology, dan dipublikasikan pada IEEE IEDM 2024.
Gambar panorama OCTRAM (Sumber: Kioxia, sama di bawah)
Sel DRAM tradisional umumnya 1T1C, yaitu satu transistor akses ditambah satu kapasitor. Masalahnya adalah: ketika sel terus mengecil, kapasitor semakin sulit dibuat, kebocoran transistor juga akan membuat konsumsi daya refresh menjadi tinggi. OCTRAM Kioxia mencoba mengurangi kebocoran melalui transistor InGaZnO, dan mendorong struktur sel ke densitas yang lebih tinggi.
Gambar TEM penampang melintang transistor vertikal InGaZnO
Transistor InGaZnO karena celah pita besar, mobilitas elektron tinggi, secara teoritis dapat mencapai kebocoran sangat rendah dan arus ON tinggi secara bersamaan. Kioxia melalui optimisasi material elektroda kontak dan ketebalan spacer, secara eksperimen mencapai arus ON lebih dari 15μA, sekaligus mencapai kebocoran sangat rendah di bawah 10-18A (seperti gambar di bawah). Konsumsi daya DRAM sebagian besar berasal dari refresh. Semakin rendah kebocoran, semakin panjang waktu retensi data, tekanan refresh semakin kecil. Oleh karena itu, nilai inti OCTRAM adalah menggunakan transistor semikonduktor oksida dengan kebocoran rendah, untuk mengurangi konsumsi daya refresh DRAM.
(a) Karakteristik arus ON transistor InGaZnO yang dikembangkan dan (b) Karakteristik arus OFF
Pada September 2025, Kioxia kembali mengungkap penelitian reliabilitas terkait OCTRAM, fokus pada masalah masa pakai TDDB transistor vertikal InGaZnO Gate-All-Around sub-25nm. TDDB adalah Time-Dependent Dielectric Breakdown, yaitu kerusakan dielektrik tergantung waktu. Singkatnya, apakah lapisan isolasi transistor akan secara bertahap terdegradasi dan akhirnya gagal di bawah tekanan medan listrik jangka panjang. Kioxia menyatakan, mereka menemukan degradasi masa pakai berasal dari dua faktor: satu adalah faktor intrinsik akibat penskalaan ukuran, dua adalah faktor ekstrinsik akibat proses manufaktur. Dengan mengoptimalkan proses dan mengurangi degradasi ekstrinsik, Kioxia mencapai perkiraan masa pakai TDDB lebih dari 10 tahun.
Pada Desember 2025, Kioxia mengumumkan kemajuan inti yang lebih mendekati 3D DRAM: mengembangkan transistor saluran semikonduktor oksida yang dapat ditumpuk tinggi, telah mempersiapkan penumpukan transistor horizontal 8 lapis, arus ON melebihi 30μA, arus OFF di bawah 1aA, yaitu 10-18A.
Hingga saat ini, 3D DRAM Kioxia masih dalam tahap penelitian terdepan, bukan produk komersial.
Kioxia bukan raksasa DRAM tradisional, tetapi akumulasi kemampuan proses penumpukan, integrasi material, dan manufaktur array dari 3D NAND, mungkin memberikannya titik masuk dalam eksplorasi 3D DRAM generasi berikutnya. Semiconductor Engineering juga menganalisis, jalur 3D DRAM Kioxia ini meminjam kemampuan penumpukan oksida/nitrida yang matang dari NAND, untuk mencapai penskalaan bit yang lebih rendah biaya, kemudian melalui penggantian saluran IGZO mengurangi masalah degradasi termal.
Tetapi ada satu hal yang harus ditekankan, 3D DRAM Kioxia bukanlah HBM. HBM adalah 3D tingkat kemasan, ia menumpuk die DRAM yang sudah dibuat, menyelesaikan masalah bandwidth tinggi di samping GPU. 3D DRAM Kioxia adalah 3D tingkat perangkat/sel, ia ingin menyelesaikan masalah penskalaan sel DRAM itu sendiri. Jadi Kioxia tidak secara langsung mengejar HBM, tetapi mengeksplorasi jalur perangkat 3D DRAM yang lebih mendasar. Jika jalur ini matang di masa depan, ia mungkin membuka cabang teknologi baru untuk memori kerja kapasitas besar dan konsumsi daya rendah di era AI.
Meskipun 3D DRAM masih jauh dari komersialisasi nyata. Saat ini lebih seperti tiket teknologi menghadapi masa depan, bukan lini produk yang langsung berkontribusi pendapatan. Tetapi bagi Kioxia, makna tiket ini tidak kecil. Jangka pendek Kioxia dapat menikmati pemulihan NAND yang dibawa AI, jangka menengah memajukan BiCS FLASH lapisan tinggi, jangka panjang bertaruh pada 3D DRAM, meluaskan kemampuan penumpukan 3D dari NAND ke DRAM.
Kesimpulan
Dari kerugian besar, kebuntuan merger, hingga melampaui Toyota menjadi nomor satu kapitalisasi pasar Jepang tahun 2026, jalur roller coaster Kioxia, hampir dipenuhi dengan kekejaman dan pesona industri memori semikonduktor. Ia pernah diabaikan pasar modal karena lini produk tunggal dan kehilangan HBM, namun dalam tsunami "aliran data masif" yang dipicu model AI besar, dengan ketekunan pada memori flash NAND, menyambut era keemasan miliknya sendiri.
Kebangkitan Kioxia, mungkin belum bisa membuktikan semikonduktor Jepang telah benar-benar bangkit kembali. Tetapi setidaknya ia membuktikan satu hal: dalam industri semikonduktor, titik rendah tidak selalu menuju ke eliminasi. Selama aset teknologi masih ada, pengaturan ulang siklus, modal, dan permintaan, setiap saat dapat membuat perusahaan yang terlupakan kembali ke pusat meja.
Bagi Kioxia, selanjutnya bagaimana menemukan keseimbangan jangka panjang antara antusiasme modal yang memanas dan siklus industri yang kejam, akan menentukan apakah tunas tunggal yang membawa harapan kebangkitan semikonduktor Jepang ini, hanyalah sekuntum bunga yang mekar sebentar dalam siklus super AI, atau benar-benar membuka kerajaan memori baru miliknya.
*Penyangkalan: Artikel ini ditulis oleh penulis. Isi artikel merupakan pandangan pribadi penulis, Semiconductor Industry Watch hanya menyampaikan pandangan yang berbeda, tidak mewakili dukungan atau persetujuan Semiconductor Industry Watch terhadap pandangan tersebut, jika ada keberatan, silakan hubungi Semiconductor Industry Watch.
