③在“金矿”般的AI市场开启前抢先布局
服务器CPU市场也在扩大…提前占据先机
三星电子和SK海力士一直在加快开发用于ChatGPT等人工智能(AI)以及数据中心服务器用中央处理器(CPU)的新一代存储半导体。随着OpenAI的ChatGPT等生成式AI掀起热潮,以及全球第一大CPU企业、美国英特尔公开新CPU处理器,AI和CPU市场正呈现爆发式增长。为了提升产品性能,AI和CPU制造商纷纷寻求三星电子和SK海力士生产的高效能存储半导体。
三星电子和SK海力士向全球顶级企业英特尔以及图形处理器(GPU)企业英伟达、AMD等供应新一代存储半导体。两家公司开发了大幅强化运算功能的产品(HBM-PIM)、提升数据处理速度的低功耗半导体(DDR5 DRAM)、以及增强存储容量和数据处理能力的接口(CXL)等。
有关数据中心服务器用CPU产品开发的消息从去年年初就开始传出。服务器用CPU在全球市场占有率达90%的英特尔,曾在去年上半年宣布将推出新的服务器用CPU品牌“至强可扩展处理器”第4代型号(代号“Sapphire Rapids”)。这是支持新一代DRAM标准DDR5产品的CPU。今年1月Sapphire Rapids正式公开后,市场对三星电子和SK海力士量产DDR5 DRAM半导体的期待进一步升温。
英特尔表示将在2025年前推出Sapphire Rapids的4款后续产品。预计将于明年公开的“Granite Rapids”将成为首款支持基于DDR5的MCR DIMM 8800的服务器用CPU。MCR DIMM 8800的数据处理速度比现有DDR5产品每秒4.8Gb的速度快80%。去年年底,SK海力士率先在全球公开了DDR5 MCR DIMM样品。
半导体业界认为,数据中心服务器用DRAM需求将出现激增。SK海力士社长Gwak Nojeong在上月29日举行的公司年度股东大会上表示:“用于服务器的高带宽(HBM)存储半导体和新一代标准产品DDR5 DRAM的需求非常‘紧张’。”所谓“紧张”,是指需求大于供给,企业无需担心库存,可以放心投产的状态。
伴随服务器用CPU市场扩张,生成式AI市场也在迅速扩大。美国美光公司于上月29日(当地时间)公布,其2023财年第二季度(去年12月至今年2月)营业亏损为23亿美元(约合3.01万亿韩元),但股价当天却逆势大涨7.2%,原因同样在于AI。美光首席执行官(CEO)Sanjay Mehrotra在业绩发布会上表示:“AI服务器中搭载的DRAM是普通服务器的8倍,NAND闪存最多可达3倍”,“AI将成为推动数据中心需求增长的持续动力。”
用于AI数据处理的GPU主要搭载HBM存储半导体,这是三星电子和SK海力士擅长的产品。SK海力士代表理事副会长Park Jungho在股东大会上透露,HBM半导体的供货价格低于200美元(约合26万韩元),其单价是通用PC用DRAM(1.81美元)的108倍。
SK海力士向全球GPU第一大厂商英伟达供应HBM-PIM产品,三星电子则向排名第二的AMD供应HBM-PIM产品。SK海力士自去年6月起,向英伟达GPU产品H100供应自家HBM3产品。业界普遍认为,SK海力士在全球HBM半导体技术水平方面处于最领先地位。
三星电子也自去年10月起向AMD GPU加速卡供应HBM-PIM存储半导体。PIM半导体不仅像传统DRAM那样负责数据存储,还能执行运算功能,最大化提升高性能AI数据输出速度。
三星电子正与自主开发生成式AI的Naver合作,扩展半导体解决方案生态系统。
Naver超大规模AI“HyperCLOVA”中包含2040亿个参数,这些参数发挥着类似人类大脑突触的作用,用于学习信息。由于参数数量极其庞大,学习过程中需要处理海量数据。如果存储半导体无法有效消化这些数据,就会出现速度变慢、性能下降的瓶颈现象。三星电子计划为HyperCLOVA打造最优化的半导体,以降低瓶颈。双方已于去年12月签署业务协议,并组建了实务层面的任务小组(TF)。
不仅在产品方面,在接口领域的技术竞争也异常激烈。三星电子于2021年5月率先在全球开发出基于计算快速互连(CXL)的DRAM技术,SK海力士则在去年8月制作了基于DDR5 DRAM的CXL存储样品。两家公司围绕CXL技术主导权展开竞争。CXL被应用于存储半导体、GPU、AI加速器等。
三星电子相关负责人表示:“CXL是一种有望改变新一代存储半导体范式的创新接口”,“对于存储半导体企业而言,这是必须走、也必须取胜的领域。”
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