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对话北大张杰:存储主要技术壁垒已突破,国产厂商有机会超越三星、海力士

来源:洱海新闻 分类:科技
对话北大张杰:存储主要技术壁垒已突破,国产厂商有机会超越三星、海力士

长鑫科技成功在上交所挂牌交易,首日股价暴涨超4倍,市值一度超越了腾讯。仅仅两周前,在纽约时代广场的巨大屏幕上,SK海力士的股票代码首次亮相,刷新了海外企业在美国首次公开募股的募资纪录。这些事件共同将存储产业推向了聚光灯下。

张杰,北京大学计算机学院的助理教授和博士生导师,是存储行业演进过程的亲历者和观察者。他在韩国延世大学完成博士学业,随后在韩国先进科学技术学院担任博士后研究员,长期致力于存储系统和体系结构的研究设计工作。

谈到国产存储的发展历程,张杰对搜狐科技的叙述显得格外生动:“以前觉得国产存储不行,科研时买的基本上全是三星产品,现在我们选购的国产品牌,学生们都说测试起来效果不错。”

在AI时代背景下,存储的重要地位日益凸显。大模型竞赛的核心实际上就是时间竞赛,存储系统的性能直接决定了数据读取的速度。性能不足将直接延长训练周期,增加成本。

国产存储的发展状况直接关系到中国AI产业的发展速度和成本控制水平。过去,全球存储市场长期由三星、SK海力士、美光等少数巨头所掌控,但现在这一格局正在被逐渐改变。

今年第一季度,长鑫存储在DRAM(易失性内存)市场占据了8%的份额,长江存储在NAND Flash(非易失性闪存)市场占据了约13%的份额,两者均进入了全球前五的行列。

张杰认为,存储领域的主要技术障碍已经逐步被克服,国内中低端存储产品与海外品牌基本达到了同等水平,只是高端领域的技术差距依然显著,例如HBM(高带宽内存)的商业化应用方面在国内仍是空白。

尽管如此,张杰对国产存储的未来发展持乐观态度——存储对光刻机的制程工艺要求不如CPU、GPU那么严格,更多依赖于制造工艺上的经验积累,这需要时间的沉淀和打磨。

张杰向搜狐科技坦陈:“没有什么技术是海外厂商独有而国内没有的。我认为国内厂商完全有机会在未来追赶,甚至超越国外的三星、海力士。”

以下是搜狐科技与张杰的交流内容:

搜狐科技:AI的进步如何让存储由“配角”转变为影响算力利用率的关键因素?

张杰:从AI的运算范式出发,特别是在decoding阶段,KV cache存储的访问频率和计算频率是1:1的比例,而以往AI中的这一比例大概是1:数百。此外,大模型的参数规模正持续扩大,达到了万亿级别,这也进一步加大了对存储系统的需求。

在大模型竞争中,训练速度是关键因素。如果竞争对手一周就能完成一个模型的训练,而我们需要一个月,那么他们就可以多进行四次迭代。因此,现在大家最缺乏的是数据访问能力,这对存储的带宽提出了更高的要求。

搜狐科技:能否概括一下目前国内存储芯片的整体发展情况?近几年有哪些显著的进步?

张杰:国内消费级市场的低端产品已经能够与海外品牌相媲美,但在高端领域,技术差距依然明显。在DRAM领域,国内已经生产了DDR5,但问题在于频率尚未提升,并且HBM的商业化应用在国内还是一片空白。

在闪存领域,以固态盘的IO访问延迟这一核心指标来看,国内闪存介质的读延迟大约在30-50微秒,而三星、铠侠等领先厂商的顶尖产品已经能做到3微秒,两者之间的技术差距大约在2至5年。

搜狐科技:制造HBM难度大吗?为什么目前只有三星、海力士、美光能够实现大规模量产?

张杰:HBM的技术障碍相当高。如果将DRAM看作是“平房”,那么建造它就像请两个瓦工,砌墙、铺砖即可。而HBM则像是“多层楼房”,不仅要求每一层芯片做到极薄,高度依赖TSV(硅通孔)等先进封装技术来实现精确的垂直连接和对齐。同时,多层堆叠导致的散热管理和超薄晶圆的良率控制,也是极高的技术挑战。

此外,国外厂商的布局时间较早,SK海力士早在2009年就开始了HBM的研发工作,并于2013年完成了首款样片的制造。布局的早晚对存储芯片厂商极为重要,因为芯片需要时间进行验证,而行业的先行者能够获得更为显著的优势。

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