美國政府對向中國銷售用于人工智能 （AI） 應用的高科技存儲芯片實施了新的出口管制。
這些規(guī)則適用于美國制造的高帶寬內(nèi)存 （HBM） 技術以及外國生產(chǎn)的技術。
以下是您需要了解的有關這些尖端半導體的所有信息，這些半導體的需求隨著全球?qū)?AI 的狂熱而飆升。
什么是高帶寬內(nèi)存？
高帶寬內(nèi)存 （HBM） 基本上是一堆存儲芯片，是存儲數(shù)據(jù)的小組件。與稱為 DRAM（動態(tài)隨機存取存儲器）的舊技術相比，它們可以更快地存儲更多信息和傳輸數(shù)據(jù)。
HBM 芯片通常用于顯卡、高性能計算系統(tǒng)、數(shù)據(jù)中心和自動駕駛汽車。
最重要的是，它們對于運行日益流行的 AI 應用程序是必不可少的，包括由 AI 處理器提供支持的生成式 AI，例如 Nvidia （NVDA） 和 Advanced Micro Devices （AMD）生產(chǎn)的圖形處理單元 （GPU）。
“處理器和內(nèi)存是 AI 的兩個基本組件。沒有記憶，就像有一個有邏輯但沒有任何記憶的大腦，“專門研究芯片的研究機構(gòu) TechInsights 的副主席 G Dan Hutcheson 告訴 CNN。
HBM 芯片與傳統(tǒng)微芯片有何不同
由于生成式人工智能的興起，HBM 芯片越來越受歡迎。這些芯片具有更大的存儲空間，增強了 AI 應用程序的性能。它們還比傳統(tǒng)內(nèi)存芯片更快，使這些應用程序運行得更高效。
這些限制將如何影響中國？
12 月 2 日宣布的最新一套出口限制是在拜登政府在三年內(nèi)宣布的前兩輪先進芯片限制之后，旨在阻止中國獲得可能為其帶來軍事優(yōu)勢的關鍵技術。
作為報復，北京通過對鍺和鎵以及其他制造半導體和其他高科技設備所必需的材料元素的出口實施新的限制。
專家表示，最新的出口限制將減緩中國人工智能芯片的發(fā)展，最多會阻礙中國獲得 HBM 的機會。雖然中國目前生產(chǎn) HBM 的能力落后于韓國的 SK 海力士和三星以及美國的美光 （MU），但它正在該領域發(fā)展自己的能力。
“美國的出口限制將在短期內(nèi)切斷中國獲得質(zhì)量更好的 HBM 的機會，”專門從事技術的專業(yè)網(wǎng)絡咨詢公司 Ansforce 的首席執(zhí)行官 Jeffery Chiu 告訴 CNN?！安贿^，從長遠來看，中國仍然能夠獨立生產(chǎn)它們，盡管技術不太先進?！?/p>
在中國，長江存儲科技和長信存儲科技是領先的存儲芯片制造商。據(jù)稱，他們正在提高 HBM 生產(chǎn)線的產(chǎn)能，以實現(xiàn)其技術自給自足的戰(zhàn)略目標。
為什么 HBM 如此重要？
HBM 芯片之所以如此強大，主要是因為與傳統(tǒng)存儲芯片相比，它們更大的存儲空間和更快的數(shù)據(jù)傳遞速度。
由于 AI 應用程序需要大量復雜的計算，因此這些特性可確保這些應用程序平穩(wěn)運行，沒有延遲或故障。
2024 年 10 月 25 日，在首爾舉行的 2024 年 SEDEX 半導體展期間，SK 海力士的 HBM 展臺。
更大的存儲空間意味著可以存儲、傳輸和處理更多的數(shù)據(jù)，這增強了 AI 應用程序的性能，因為大型語言模型 （LLM） 使它們能夠有更多的參數(shù)進行訓練。
將發(fā)送數(shù)據(jù)的更快速度或芯片用語中的更高帶寬視為高速公路。高速公路的車道越多，出現(xiàn)瓶頸的可能性就越小，因此它可以容納的汽車就越多。
“這就像一條雙車道高速公路和一條百車道高速公路之間的區(qū)別。你就是不會遇到交通擁堵，“哈奇森說。
誰是頂級制造商？
目前，只有三家公司主導著 HBM 的全球市場。
根據(jù)臺北市場研究機構(gòu) TrendForce 發(fā)布的一份研究報告，截至 2022 年，海力士占 HBM 總市場份額的 50%，其次是三星 40% 和美光 10%。預計兩家韓國公司將在 2023 年和 2024 年在 HBM 市場上占據(jù)相似的份額，合計占據(jù) 95% 左右。
至于美光，該公司的目標是到 2025年將其HBM 市場份額提高到 20% 到 25% 之間，臺灣官方通訊社援引美光高級主管 Praveen Vaidyanatha 的話報道。
HBM 的高價值導致所有制造商將其制造能力的很大一部分投入到更先進的存儲芯片上。據(jù) TrendForce 集邦咨詢高級研究副總裁 Avril Wu 介紹，預計從 2024 年開始，HBM將占標準存儲芯片總價值的 20% 以上，到明年可能超過 30%。
HBM 是如何制造的？
想象一下，像漢堡包一樣將多個標準內(nèi)存芯片堆疊成層。這基本上就是 HBM 的結(jié)構(gòu)。
從表面上看，這聽起來很簡單，但要實現(xiàn)這絕非易事，以至于它反映在價格上。HBM 的單銷價格比傳統(tǒng)存儲芯片高出數(shù)倍。
這是因為 HBM 的高度大約是六根頭發(fā)絲的高度，這意味著堆疊在一起的標準存儲芯片的每一層也需要非常薄，這一壯舉需要被稱為先進封裝的一流制造專業(yè)知識。
“這些內(nèi)存芯片中的每一個都需要研磨到半根頭發(fā)那么細，然后才能堆疊在一起，這很難實現(xiàn)，”Chiu 說。
此外，在這些內(nèi)存芯片相互重疊安裝之前，會在這些芯片上鉆孔，以便電線穿過，并且這些孔的位置和大小需要非常精確。
“當你嘗試制造這些設備時，你會有更多的失敗點。這幾乎就像建造一座紙牌屋，“哈奇森說。
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