存儲巨頭巔峰對決！GDDR 7和CXL是下一個競爭領域

在HBM的競爭方興未艾，存儲巨頭三星和SK海力士正在GDDR 7和CXL等存儲上開啟了新一輪的爭霸戰，這首先體現在GDDR 7上。


GDDR 7新戰爭

近日，三星和SK海力士各自在GTC大會上展示了自家的GDDR7顯存。三星展示了其即將推出的28Gbps和32Gbps GDDR7顯存，并且正在研發37Gbps的GDDR7顯存，這是目前已知速度最快的此類顯存。而海力士則將目標定在了更高的40Gbps，這或將成為其整個G7系列顯存的性能目標。

據三星表示，GDDR7內存的能效將提高20%，同時工作電壓僅為1.1V，低于標準的1.2V。通過采用更新的封裝材料和優化的電路設計，使得在高速運行時的發熱量降低，GDDR7的熱阻比GDDR6降低了70%。

新一代 GDDR7 內存還將提供更高的容量選擇，本次展示的版本包括 16Gb 和 24Gb 的款式 (分別對應 2GB 和 3GB 的顯存容量)。根據 JEDEC 組織公布的規格，未來 GDDR7 內存的速率有望進一步提升至 48Gbps，容量也將達到 64Gb (8GB)，這將帶來顯存容量的巨大飛躍。標準的 256-bit 顯卡接口搭配這樣的內存將能提供高達 64GB 的顯存，相比當前最高可達的 16GB 是巨大的提升。

據Tweaktown報道，GeForce RTX 50系列采用新款顯存沒有太大懸念，但是并非所有新一代顯卡都是如此，英偉達僅會在三款定位相對較高的GB20x系列上支持GDDR7，分別是GB202、GB203和GB205，覆蓋RTX 5070至RTX 5090的產品線。傳聞支持的是16Gb（2GB）的GDDR7模塊，還可能支持24Gb（3GB）模塊，速率為28Gbps，低于標準的32Gbps。


爭霸CXL

三星電子和 SK 海力士推出了大量用于人工智能 (AI) 的下一代內存 CXL（Compute Express Link）新技術。

三星電子和SK海力士計劃參加本月26日至27日在美國加利福尼亞州山景城舉行的全球半導體會議“MemCon 2024”。繼上周在加州舉行的NVIDIA年會GTC 2024上推出下一代內存HBM（高帶寬內存）后，兩家公司此次瞄準CXL，旨在引領下一代內存市場。

隨著生成型人工智能和數據中心中要處理的數據量呈指數級增長，CXL 是一種與 HBM 一起作為下一代存儲器而備受關注的產品。CXL的優點是“靈活增加內存容量”。該技術是一種基于PCIe的集成接口標準，用于高效構建高性能計算系統，并且由于通過增加服務器系統的內存帶寬來提高性能并且易于擴展內存容量而受到關注。

三星電子和 SK 海力士將 CXL 視為“下一代內存的新機遇”，并在兩年前積極披露該技術，一直致力于擴大市場生態系統。由于英特爾準備在今年下半年推出第5代Xeon處理器，這是首款符合CXL 2.0標準的中央處理器（CPU），兩家公司的目標是在今年量產CXL 2.0內存產品，并擴大產能認真供應。

去年5月，三星電子宣布在業界首次開發支持CXL 2.0的128GB DRAM，同年12月共開發出4款產品，其中包括三星CMM-D、三星CMM-DC、三星CMM-H 和三星CMM-HC CXL產品的推出是通過一次性申請四個商標來宣布的。CMM 代表 CXL 內存模塊，在三星內部，CXL 統稱為 CMM。

此外，三星電子去年12月與企業Linux公司Red Hat成功驗證了CXL內存的運行。此外，三星電子正在重點開發CXL控制器，以用自己的產品取代從中國無晶圓廠公司瀾起科技購買的CXL控制器。

SK海力士于2022年8月推出支持CXL 2.0的96GB DRAM樣品，并于同年10月宣布開發出業界首款集成基于CXL計算功能的內存解決方案CMS。去年10月，SK海力士參加了在美國加利福尼亞州舉行的“OCP全球峰會2023”，通過展示基于XL的CMS和拉取存儲器解決方案來展示其技術。

CXL內存未來增長潛力巨大。市場研究公司 Yole Development 預測，到 2028 年，全球 CXL 市場將增至超過 150 億美元（19.5 萬億韓元）。CXL 控制器市場預計將從 2022 年的 9600 萬美元增至 2029 年的 7.627 億美元（9888 億韓元）。


HBM仍然是最重要的領域

隨著Nvidia透露計劃從韓國芯片巨頭三星電子訂購尖端組件，HBM市場的領導地位爭奪戰愈演愈烈，三星電子正尋求智勝同城對手SK海力士。

在上周的媒體簡報會上，Nvidia的聯合創始人兼首席執行官Jensen Huang公開支持三星電子，并透露公司計劃在未來使用這家韓國芯片制造商的HBM芯片。總部位于美國的Nvidia是先進HBM芯片的最大買家，這些芯片已成為人工智能圖形處理單元的關鍵組件。

黃仁勛在周二于加利福尼亞州圣何塞舉行的公司年度GPU技術會議上的媒體簡報會上說：“HBM內存非常復雜，附加值非常高。我們在HBM上投入了大量資金。”

他補充說：“我還沒有使用三星的HBM3E。我目前正在驗證它。”黃仁勛還參觀了三星在GTC活動上設立的展示廳，并在三星12層HBM3E旁邊留下了簡短的“Jensen approved”評論，引發了關于Nvidia正在進行最新型號資格測試的猜測。Nvidia首席執行官并未訪問SK海力士的展位。

業內人士解釋了黃仁勛對三星的公開支持，認為Nvidia可能希望采取多供應商策略，以降低只有一個供應商的風險。

一位要求匿名的行業官員解釋說：“從買方的角度來看，對于他們產品中的關鍵組件只有一個供應商會感到不安全。他們希望與多個供應商合作，以在采購交易中獲得更高的議價能力。（Nvidia首席執行官）提到三星可能有不同的解釋，因為這意味著三星的產品尚未通過資格測試。”

當開發新的內存芯片時，它們會經過一個資格測試過程，以驗證它們與客戶端產品的兼容性。當一個芯片獲得資格認證時，意味著它已準備好開始大規模生產。

HBM芯片作為一種新技術引起了關注，它通過垂直堆疊DRAM芯片來提高數據處理速度。HBM3目前被廣泛使用，但芯片制造商正在推出擴展版本HBM3E。

SK海力士預計將成為第一個向Nvidia交付八層HBM3E的供應商，該公司宣布已經開始大規模生產，并計劃在本月底前向Nvidia供應先進芯片。

為了確保領先優勢，三星宣布已開發出12層HBM3E，這是業界最大的容量，達到36GB，并表示計劃在今年上半年開始批量生產。這家芯片巨頭還確認，正在準備在6月和7月左右開始大規模生產八層HBM3E。

美國美光科技公司也表示，將開始大規模生產HBM3E，并計劃在今年上半年向Nvidia交付產品。

雖然HBM芯片目前僅占整個內存芯片市場收入的約1%，但隨著生成式人工智能的興起，預計其市場份額將迅速擴大。

黃仁勛補充說：“隨著生成式人工智能的發展，所有數據中心的DDR RAM將被HBM取代，三星和SK海力士的升級周期將是巨大的。”

市場追蹤機構TrendForce的數據顯示，SK海力士是當前HBM市場的領導者，占據了約53%的市場份額，而三星占據了約38%。總部位于美國的美光科技公司占據了剩余的9%份額。

在周三的常規股東大會上，負責三星芯片部門的三星總裁Kyung Kye-hyun表示：“今年將是三星全面復蘇和增長的一年。”

他補充說：“我們將在未來兩到三年內重新奪回全球芯片行業的頭把交椅。”，并特別指出公司將在今年上半年開始大規模生產12層HBM3E芯片。