從“價格”到“價值”人工智能加速存儲行業步入新周期

證券時報e公司 2024-03-23 02:20:28

經曆終端需求不振、産業鏈高庫存、疫情影響等不利因素,存儲市場一度陷入下行周期,最終在2023年上遊存儲原廠主動減産後,價格逐步企穩回暖,並且在人工智能加持下,存儲將邁入新發展周期。

AI全方位提升存儲需求

在日前舉辦的中國閃存峰會上,深圳市閃存市場資訊有限公司總經理邰炜表示,存儲市場規模在經曆連續兩年的下滑後,2024將回歸正軌,今年存儲價格呈平穩上升的趨勢。得益于先進技術以及新興市場的應用,存儲行業正在從“價格”走入“價值”周期。

據CFM閃存市場預計,2024年NAND FLASH超過8000億GB當量,相比去年增長20%,而DRAM增長達15%,有望達到2370億GB當量;今年存儲市場規模同比提升42%以上。

在技術演進方面,2023年各家存儲廠商紛紛推出200層以上堆疊的NAND Flash産品,今年更是向300層推進,閃存産品的容量將進一步的提高;而鍵合技術開始逐步進入主流,讓存儲芯片設計實現更多的特效,從而有效的激發存儲潛能;DRAM技術也在快速發展,1B容量的DRAM産品將成爲當下主流技術,在未來兩年也將推出下一代技術。

從應用市場看,手機、PC、服務器依然是存儲的三大主力應用市場。但不同以往,在AI技術的發展下,三大主力應用市場也對存儲提出了新要求,從而推動存儲市場的穩步發展。

英特爾在去年提出“AI PC”概念。公司中國區技術部總經理高宇稱,AI PC對存儲行業而言是個機遇,AI PC標配爲32GB LP5X內存,明年64GB內存的PC將開始出貨,速度更快容量更高。由于模型體量巨大,若同時跑多個模型,需要調動的資源龐大,對SSD(固態硬盤)的性能和容量要求非常高。

提升存儲密度與互聯效率

存儲巨頭則紛紛發力提升存儲密度、降低成本,或者提升高速互聯技術,解決不同計算元件之間高效通信的問題。

三星電子執行副總裁兼解決方案産品工程師團隊負責人吳和錫表示,爲了滿足日漸增長的端側人工智能的需求,實現大語言模型的端側運行,三星半導體計劃提升UFS接口速度並正在研發一款使用UFS 4.0技術的新産品,將通道數量從目前的2路提升到4路。爲迎接PCIe5.0時代,三星半導體結合數據中心的先進經驗,計劃將PCIe 5.0應用于PC存儲。另外,目前搭載了DRAM的CXL産品很受歡迎,已成爲新的技術範疇。

據了解,CXL(Compute Express Link)是一項先進的互連技術,主要用于改善計算機系統中CPU與各種內存和存儲設備之間的連接性能與效率,CXL主要應用于數據中心、高性能計算和某些特殊應用場景(如汽車電子)。

三星第一代CMM-D搭載了支持CXL2.0的SoC,計劃在2025年發布搭載第二代控制器、容量爲128GB的新産品。同時,三星還在不斷研發同時使用NAND和DRAM的混合式CXL存儲模組架構。

在存儲密度提升方面,長江存儲首席技術官霍宗亮博士指出,全球數據呈爆發式增長,市場期待密度更高、讀寫性能更快、滿足不同場景需求的存儲産品。QLC是衆多提升密度的方法路徑中當前的市場共識;基于Xtacking架構的QLC具備優異的性能和高耐久度,能更好地滿足用戶對全場景應用的需求。

相比, SK海力士會提供TLC的高性能SSD,以及移動和汽車的解決方案; Solidigm提供的是QLC産品,具備有超高的數據中心存儲的容量,並且向客戶提供消費級SSD高價值産品。

針對下一代內存和AI解決方案,SK海力士稱其CXL解決方案可以提高數據傳輸的效率。

Solidigm亞太區銷售副總裁倪錦峰指出,AI數據集不斷擴大、降低功耗需求增加,以及存儲本地化的趨勢加速等因素,讓高性能存儲的必要性愈發突出。與傳統存儲技術不同,高性能存儲不僅有著出色的密度優勢,賦予了AI工作負載更優的性能,還可以在AI集群訓練過程中保持GPU高效運轉,提升整體效率。目前Solidigm開發了雲存儲加速層(CSAL)等軟件,大幅提升SSD的性能和壽命。

探索另類HBM方案

人工智能的發展也讓HBM(高帶寬內存)炙手可熱。

美光作爲英偉達HBM供應商,公司副總裁兼存儲部門總經理Jeremy Werner介紹,美光已經從2月26日宣布正式開始量産其最新一代HBM3e高帶寬內存,這款HBM3E內存的功耗相比競爭對手的産品將低30%,並且性能相比提升30%,有助于滿足爲大型生成式 AI 應用提供計算動力的AI芯片不斷增長的存儲需求。

據悉,美光HBM3e 模塊基于八個堆疊24Gbit存儲芯片,采用該公司的1β(1-beta) 制造工藝制造。這些模塊的數據速率高達9.2 GT/秒,使每個堆棧的峰值帶寬達到1.2 TB/s,比目前最快的HBM3e模塊提高了44%。

不過,HBM成本高昂,存儲廠商也在探索另類方案。

群聯電子執行長潘健成表示,HBM作爲內存方案對于多數企業和個人而言十分昂貴,雖然AI模型訓練具備廣闊的市場空間,但市場規模的擴大迫切需要更具性價比的解決方案。群聯aiDAPTIV+的技術解決方案能夠將200萬美金的成本優化到2萬美金,擴充AI運算內存空間,提升AI模型執行效率。

在人工智能發展推動下,固態硬盤市場也將迎來升級。

铠俠首席技術執行官柳茂知預計,2024年將是PCIe Gen5在PCIe SSD中占據重要份額的一年。據介紹,2023年,固態硬盤供應商因內存市場形勢而遭遇價格下跌,但低價有助于市場從NL HDD轉移到SSD。隨著市場的發展,NL HDD和SSD之間的價格逐步縮小,但NL HDD的容量並未增加,而SSD容量正在急劇增長。據預計,2025年立方密度將增加10倍,到2026年將增加16倍。

邊緣側存儲升級

汽車市場的發展也將帶動存儲市場的發展,智能汽車對存儲的性能和容量的要求也將急劇加大。 閃存市場預計,單車存儲容量將很快進入TB時代,預計全球車規級存儲市場規模在5年後有望超過150億美元。

德賽西威研究院院長黃力表示,隨著汽車從油車、油改電、氫能、新能源的發展,汽車電子電器的架構發生了巨大的變化。智能汽車向更集中的整車電子、電器架構發展,從分布式、多域控制器到中央計算平台演進,硬件更集中計算性能更強。而構建中央計算平台智能存儲,需要超大容量、共享存儲和高吞吐,同時需要超高耐久性、數據分區管理、異常掉電保護、安全數據防篡改等。據介紹,汽車自動駕駛技術對存儲帶來更高的要求,Level 2至Level 3需要eMMC 4GB~256GB,向UFS 32GB至512GB過渡,到Level 4至Level 5階段需要PCIe SSD 32GB至1TB。

另外,邊緣AI正加速垂直領域先進技術的應用。

宜鼎國際智能周邊應用事業處處長吳志清預計,全球AI市場規模將以37%的複合增長率,到2023年達到1兆8000美元以上。而邊緣AI存儲進化之路,是由存儲向應用演進,同時也是組件向平台發展的路徑。AI應用的進一步突破,需要存儲産品+AI系統的協同合作,即不同存儲技術、協議和服務在統一架構下的融合。

人工智能的發展對數據側存儲與計算提出新要求。

中國電信研究院資深技術專家王峰表示,深度學習和模型訓練對參數的存取、激化、優化都形成了不同需求,在訓練過程中,數據並行等多種形式切割模型,參數容量過大單卡無法滿足,需要多設備或外層存儲來填補。存儲從介質、接口、協議包括緩存機制,通過層層優化整合形成完整的存儲機制,在大模型時代下,實現計算和存儲的更好銜接。

0 阅读:70