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【資料圖】
作為全球頂尖的半導體供應商，韓國SK海力士很早就押注于開發(fā)強大的內(nèi)存芯片。如今，該公司已經(jīng)成為生成式人工智能硬件領域的大贏家。海力士開發(fā)的高帶寬內(nèi)存芯片被視為人工智能系統(tǒng)的關鍵組成部分，用于支持ChatGPT等智能程序。
圖：負責SK海力士高級內(nèi)存產(chǎn)品設計的樸明宰表示，高帶寬內(nèi)存是人工智能系統(tǒng)的關鍵組成部分，但在十年前被認為是“未知領域”
推動當前人工智能熱潮的硬件與英偉達關系最為密切。不過，與英偉達智能H100處理器一起封裝的是專門的內(nèi)存芯片，它可以實現(xiàn)人工智能應用背后近乎即時的計算，速度之快令人驚嘆。
而SK海力士就是英偉達頂級人工智能處理器芯片上最新高帶寬內(nèi)存(HBM)組件的主要供應商。長期以來，這家總部位于韓國利川市的公司始終是內(nèi)存芯片行業(yè)興衰起伏的主要參與者，但從歷史上看，它并不被視為行業(yè)先驅(qū)。
十年前，SK海力士比競爭對手更積極地押注于高帶寬內(nèi)存。在HBM中，被稱為DRAM的存儲芯片一個接一個地堆疊在一起，就像摩天大樓的樓層一樣。該公司高級內(nèi)存產(chǎn)品設計負責人樸明宰(Park Myeong-jae)表示，該領域當時曾被認為是“未知領域”。
如今，隨著依賴高帶寬內(nèi)存的人工智能應用的興起，SK海力士已經(jīng)成為硬件領域的早期贏家之一，盡管競爭正在加劇，其與韓國競爭對手三星電子的差距也正在縮小。
SK海力士表示，新一代HBM芯片每秒可以處理相當于230部全高清電影的數(shù)據(jù)。
樸明宰說，內(nèi)存芯片不再僅僅是計算機的輔助設備。他在接受采訪時表示：“從本質(zhì)上講，包括HBM在內(nèi)的內(nèi)存技術的發(fā)展，正在為人工智能系統(tǒng)的未來發(fā)展鋪平道路。”
盡管由于智能手機和電腦銷量下滑，促使整個內(nèi)存芯片市場出現(xiàn)了嚴重低迷，但SK海力士的股價自年初以來上漲了近60%，幾乎是三星電子漲幅的三倍，也高于美光科技和英特爾約30%的漲幅。英偉達的股價在2023年上漲了兩倍多。
圖：隨著依賴高帶寬內(nèi)存的人工智能應用的興起，SK海力士已成為硬件領域的早期贏家之一
盡管SK海力士經(jīng)歷了艱難的一年，但該公司股價還在上漲。該公司的收入仍主要依賴傳統(tǒng)的內(nèi)存芯片業(yè)務。在第二季度，SK海力士報告凈虧損約為22億美元，表明其財務狀況尚未從其在高帶寬內(nèi)存方面的進步中獲得多少好處。相比之下，英偉達在5月至7月的季度利潤超過60億美元。
像ChatGPT這樣的生成式人工智能工具吞噬著海量的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)必須從內(nèi)存芯片中檢索出來，然后發(fā)送到處理單元進行計算。憑借其摩天大樓式的堆疊，HBM可以與英偉達、AMD和英特爾等公司設計的處理器更緊密地協(xié)同工作，從而提高性能。
2013年，SK海力士與AMD一起率先向市場推出了高帶寬內(nèi)存。其最新的第四代產(chǎn)品將12個傳統(tǒng)的DRAM芯片堆疊在一起，而上一代產(chǎn)品只有8個，并具有業(yè)界最高水平的數(shù)據(jù)傳輸效率和散熱能力。
這項壯舉需要發(fā)明新的堆疊和融合芯片的方法。在12層堆疊的產(chǎn)品中，SK海力士用液體材料填充層與層之間的空隙，取代了在每層之間涂上薄膜的傳統(tǒng)方法。在最新的堆疊過程中，該公司使用高溫確保芯片層均勻地貼合在一起，并以70噸的壓力壓縮它們以填補空隙。
韓國高級科學技術研究所機械工程教授金鐘浩(Kim jung -ho)說，大約十年前，英偉達和AMD曾尋求合作伙伴，以打造一種新型內(nèi)存芯片，能夠以更快的速度將更大容量的數(shù)據(jù)同時傳輸?shù)剿鼈兊膱D形處理單元。金鐘浩所在的大學研究實驗室自2010年以來始終在與SK海力士合作研究高帶寬內(nèi)存。
圖：SK海力士是英偉達頂級AI處理器芯片最新高帶寬內(nèi)存芯片的主要供應商
SK海力士積極回應了這些要求。金鐘浩補充說：“這既反映了該公司對新技術的投入，也反映了其在人工智能時代對一款備受關注的產(chǎn)品押下巨額賭注所需要的運氣。”
花旗銀行駐首爾半導體分析師彼得·李（Peter Lee）表示，最初，由于需求低迷和技術困難，內(nèi)存行業(yè)對HBM的投資有限，但SK海力士似乎早期就更看好HBM的前景。
SK海力士高管樸明宰表示，該公司的HBM工作組最初并未將人工智能視為這種新型內(nèi)存芯片的主要用途，促使他們前進的動力是克服所謂的“內(nèi)存墻”，即科技行業(yè)認為計算性能受到內(nèi)存芯片速度的限制。
“我們相信，用于高性能計算的高帶寬內(nèi)存最終會促使相關應用的出現(xiàn)，”樸明宰繼續(xù)說。“而且，HBM確實為后來的加密貨幣和人工智能熱潮奠定了基礎”。
SK海力士今年4月份表示，預計其2023年HBM收入將增長50%以上。花旗分析師也認為，人工智能需求在全球DRAM收入中所占比例預計將從今年的16%增長到2025年的41%。
SK海力士并不能保證其始終保持領先地位。三星副總裁兼內(nèi)存營銷主管Harry Yoon在接受采訪時說，三星正準備在今年晚些時候推出下一代產(chǎn)品，并正在努力擴大與客戶的合作關系。三星是全球最大的內(nèi)存芯片制造商，該公司計劃大舉投資，到2024年將HBM產(chǎn)量提高一倍。
據(jù)市場研究公司TrendForce的數(shù)據(jù)，預計三星今年的市場份額將趕上SK海力士，兩者的市場份額將分別達到46%至49%。TrendForce稱，美光預計將占據(jù)約5%的市場份額。但美光表示，有信心趕上兩家韓國競爭對手。
英偉達最近亮相了一款用于加速計算和人工智能的新處理器，并計劃于2024年第二季度上市，它配備了“世界上最快的內(nèi)存”。不過，通告中沒有提到供應商的名字。
業(yè)內(nèi)專家表示，最能滿足英偉達要求的公司就是SK海力士，該公司本月早些時候表示，已開始向客戶提供下一代HBM樣品。
SK海力士沒有透露在高帶寬內(nèi)存方面投入了多少資金，也沒有公布這類芯片的銷售數(shù)據(jù)，但該公司表示，包括HBM在內(nèi)的這一類芯片目前占DRAM總銷量的20%以上，而去年這一比例還只是個位數(shù)。
樸明宰說，SK海力士在開發(fā)速度、質(zhì)量和批量生產(chǎn)準備方面仍然具有優(yōu)勢。“基于這些優(yōu)勢，公司打算繼續(xù)引領市場，”他說。（文/金鹿）