HBM之后存儲(chǔ)器市場(chǎng)掀起新風(fēng)暴

AI人工智能應(yīng)用持續(xù)推動(dòng)存儲(chǔ)器市場(chǎng)前行，其中HBM（高帶寬內(nèi)存）是當(dāng)之無(wú)愧的“寵兒”，不斷吸引存儲(chǔ)器廠商加大資本支出與擴(kuò)產(chǎn)。與此同時(shí)，存儲(chǔ)器市場(chǎng)新的力量已經(jīng)悄然形成，GDDR7有望接過(guò)HBM大棒，在AI浪潮下繼續(xù)推動(dòng)存儲(chǔ)器市場(chǎng)穩(wěn)步向前。

GDDR7與HBM的差異

GDDR7與HBM同屬于圖形DRAM，二者均具備高帶寬和高速數(shù)據(jù)傳輸能力，可為AI計(jì)算提供強(qiáng)大支持，不過(guò)GDDR7與HBM在技術(shù)、應(yīng)用場(chǎng)景與性能表現(xiàn)方面略有不同。

GDDR7主要用于增強(qiáng)GPU的可用帶寬和內(nèi)存容量，是GDDR家族的最新一代技術(shù)。今年3月固態(tài)技術(shù)協(xié)會(huì)JEDEC正式發(fā)布JESD239 GDDR7標(biāo)準(zhǔn)，帶寬大幅增加，最終將達(dá)到每臺(tái)設(shè)備192GB/s。計(jì)算得出，內(nèi)存速度為48Gbps，是GDDR6X的兩倍；獨(dú)立通道數(shù)量翻倍，從GDDR6中的2個(gè)增加到GDDR7中的4個(gè)；支持16 Gbit至32Gbit密度，包括支持2通道模式以使系統(tǒng)容量加倍。

同時(shí)，JESD239 GDDR7也是第一個(gè)使用脈幅調(diào)制（Pulse Amplitude Modulation，PAM）接口進(jìn)行高頻操作的 JEDEC標(biāo)準(zhǔn)DRAM。其PAM3接口提高了高頻操作的信噪比（SNR），同時(shí)提高了能源效率。

GDDR7主要應(yīng)用于圖形處理、游戲、計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)和AI等領(lǐng)域，尤其是游戲領(lǐng)域，基于高帶寬和高速數(shù)據(jù)傳輸能力，GDDR7可顯著提升游戲畫(huà)面流暢度與加載速度，助力游戲玩家得到更好體驗(yàn)。人工智能領(lǐng)域，GDDR7潛力十足，可支持AI大模型進(jìn)行快速數(shù)據(jù)處理與運(yùn)算，進(jìn)而為大模型訓(xùn)練與推理提速。

JEDEC GDDR小組委員會(huì)主席Michael Litt曾對(duì)外表示GDDR7是首款不僅專注于帶寬，而且通過(guò)整合最新數(shù)據(jù)完整性功能來(lái)滿足RAS（可靠性、可用性、可維護(hù)性）的市場(chǎng)需求，這些功能使GDDR設(shè)備能夠更好地服務(wù)云游戲和計(jì)算等現(xiàn)有市場(chǎng)，并擴(kuò)展到AI。

HBM采用內(nèi)存堆疊技術(shù)，通過(guò)硅通孔（TSV）技術(shù)實(shí)現(xiàn)層與層之間的連接，具備高容量、高帶寬、低延時(shí)與低功耗等特性，其優(yōu)勢(shì)在于打破內(nèi)存帶寬及功耗瓶頸。目前HBM主要在AI服務(wù)器、超級(jí)計(jì)算機(jī)領(lǐng)域應(yīng)用。

自2013年第一代HBM推出以來(lái)，至今已歷經(jīng)第二代（HBM2）、第三代（HBM2E）、第四代（HBM3）、第五代（HBM3E）產(chǎn)品，今年HBM3e將是市場(chǎng)主流，集中在今年下半年出貨。此外，第六代HBM4預(yù)計(jì)有望最早于2025年亮相。據(jù)悉，HBM4將帶來(lái)突破性變革，采用2048位元內(nèi)存接口，理論上也可以使傳輸速度再次翻倍。

三家存儲(chǔ)器大廠爭(zhēng)奪GDDR7話語(yǔ)權(quán)

基于技術(shù)的高門檻特性，HBM市場(chǎng)份額牢牢掌控在SK海力士、三星與美光三家存儲(chǔ)器大廠手中。同時(shí)，隨著AI效應(yīng)不斷發(fā)酵，存儲(chǔ)器大廠的競(jìng)爭(zhēng)也正從HBM拓展到GDDR領(lǐng)域。

今年以來(lái)，三家大廠陸續(xù)對(duì)外表態(tài)開(kāi)始提供GDDR7內(nèi)存樣品，預(yù)計(jì)部分廠商GDDR7有望于今年第四季到明年第一季度量產(chǎn)。

圖片來(lái)源：三星官網(wǎng)

三星與SK海力士今年3月宣布了各自GDDR7的相關(guān)指標(biāo)：三星GDDR7芯片通過(guò)首次應(yīng)用PAM3信號(hào)，能夠在僅1.1 V的DRAM電壓下實(shí)現(xiàn)32Gbps的速度，這超過(guò)了JEDEC的GDDR7規(guī)范中的1.2 V；SK海力士與其前身GDDR6相比，最新的GDDR7產(chǎn)品提供的最大帶寬達(dá)到160GB/s，是其上一代產(chǎn)品的兩倍，功耗效率提升了40%，內(nèi)存密度提升1.5倍。

圖片來(lái)源：SK海力士官網(wǎng)

6月，美光宣布已開(kāi)始出樣新一代GDDR7，速度為32Gbps，顯存帶寬1.5TB/sec，相比較GDDR6提高了60%，具有業(yè)界最高的位元密度。美光GDDR7采用1β DRAM技術(shù)和創(chuàng)新架構(gòu)打造，并且有四個(gè)獨(dú)立通道可優(yōu)化工作負(fù)載。提供了更快的響應(yīng)時(shí)間、更流暢的游戲體驗(yàn)和更短的處理時(shí)間。此外，美光GDDR7的能效比GDDR6提高了50%，從而改善了便攜式設(shè)備（筆記本電腦等）的散熱性能，延長(zhǎng)了電池壽命，而新的睡眠模式可將待機(jī)功耗降低70%。美光表示，其下一代 GDDR7可提供高性能，將吞吐量提高033%，并將生成式人工智能工作負(fù)載（包括文本和圖像創(chuàng)建）的響應(yīng)時(shí)間縮短20%。

圖片來(lái)源：美光官網(wǎng)

另?yè)?jù)業(yè)界近期爆料，NVIDIA RTX 50全系采用了最新的GDDR7，最高容量可達(dá)16GB，包括：GN22-X11（16 GB GDDR7）、GN22-X9（16 GB GDDR7）、GN22-X7（12 GB GDDR7）、GN22-X6 (8 GB GDDR7)、GN22-X4 (8 GB GDDR7)、GN22-X2 (8 GB GDDR7)。業(yè)界認(rèn)為，GDDR7將成為繼HBM之后存儲(chǔ)器市場(chǎng)的新戰(zhàn)場(chǎng)，同時(shí)原廠也將依舊爭(zhēng)搶NVIDIA GPU訂單。

結(jié)語(yǔ)

HBM火熱勢(shì)頭不減，GDDR7蓄勢(shì)待發(fā)，存儲(chǔ)器市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)不斷，未來(lái)又將有哪些新看點(diǎn)，我們拭目以待。