韩国掌控内存市场…下一个焦点是“低功耗”
“高性能→低功耗，未来半导体竞争格局生变”
三星 DDR5、SK SSD 取得可见成果
政府：“2030年实现 PIM 半导体商用化”
[亚洲经济 记者 文彩石]
“如果把全球数据中心所使用的硬盘驱动器（HDD）更换为耗电量仅为其一半左右的数据专用固态硬盘（SSD），并将服务器用动态随机存取存储器（D-RAM）也替换为下一代双倍数据速率5（DDR5）等产品，就可以减少用电量。”
三星电子去年9月宣布的“新环境经营战略”核心——构建“低功耗半导体”生态体系，如今正逐步显现成果。SK海力士最近也在企业级固态硬盘产品上实现了突破性的节能效果，预告相关市场将展开激烈竞争。
据半导体业界5日消息，围绕被称为“超低功耗”或“极低功耗”的技术抢占战异常激烈。由于动态随机存取存储器和闪存（NAND Flash）单价下跌导致市况低迷，被形容为“严寒期”“冰河期”，但业界正将有望一举扭转局面的“游戏规则改变者”锁定在低功耗半导体上。
三星电子在设备解决方案（DS）部门层面宣示，将在2025年前掌握超低功耗半导体技术。公司已在移动用动态随机存取存储器LPDDR5X（低功耗双倍数据速率5X）上实现了约20%的能效提升等，加快技术开发步伐。业界预计，如果应用超低功耗半导体技术，可将全球数据中心存储器年度用电量在现有基础上减少8.5太瓦时（TWh）。这一数值相当于去年首尔市家庭用电量的约60%，可以供应约240万户家庭用电。
SK海力士也在上月27日发布消息称，企业级固态硬盘“PS1010”的能效比较以往提升了75%。能效比是计算单位功率下每秒可处理数据量的指标，是衡量固态硬盘节能水平的标准。
半导体业界普遍认为，在数字化转型（DX）时代，确保能够支撑激增数据需求的电力供应已是当务之急。根据市场调研机构国际数据公司（IDC）的数据，2018年全球数据量仅为33泽字节（ZB，10的21次方字节），预计到2025年将增至175泽字节，年均增幅约60%。此外，与需与苹果等外部企业合作、受到诸多变量影响的晶圆代工（半导体委托生产）业务相比，该领域的风险相对较小，这一点也不容忽视。甚至有声音称，这几乎是三星和SK成为全球半导体“游戏规则改变者”的唯一市场。
这也是在环境、社会与公司治理（ESG）经营层面为减碳作出贡献的举措，同时具有成本节约效果。因为通过提升产品效率，可以用更少原材料实现相同性能。一位业界相关人士表示：“低功耗趋势不仅广泛适用于企业间交易（B2B）产品如固态硬盘，也同样适用于企业与消费者间交易（B2C）产品如DDR5等各类产品，是不分领域的主流大势”，“这是绝对不能错过的市场”。
与业界开发“超低功耗”半导体的强烈意愿相呼应，政府为推动“极低功耗”产品实现商业化的努力也十分迫切。学界解释称，超低功耗与极低功耗本质上指的是同一概念，即将耗电量降至原来的十分之一到百分之一水平的工艺流程。这对于激活人工智能（AI）半导体生态至关重要。在众多存储器产品中，既具备存储功能又可执行运算的“存内计算”（PIM，Processing In Memory）半导体竞争最为激烈，而在这一领域取得“低功耗超越性差距”被视为必不可少。
科学技术信息通信部上月12日宣布，将在2030年前在人工智能半导体领域追上当前位居世界首位的美国。政府计划在这一时间节点前实现PIM半导体的商业化，并将国产人工智能半导体在国内数据中心的占有率提高到80%。尽管也有批评认为，像第五代移动通信（5G）那样，目标实现时间很可能远远滞后于政府宣布的时间点，但无论如何，在大方向上，政府与民间“同向而行”是不争的事实，也不存在异议。
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人工智能半导体专家、韩国科学技术院（KAIST）电气电子工程系教授 Kim Jungho 表示：“随着人工智能半导体体量不断膨胀，能否承受其急剧增加的耗电量，是半导体和计算机面临的极限，目前尚未找到合适的突破口”，“如果说当前半导体业界创新竞争的核心议题是‘超大规模（高性能）’半导体，那么从长期看将会转向‘低功耗’半导体，只有在这一领域取得超越性差距地位，韩国半导体才能生存下来。”
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