2025年伊始,存儲器三大終端應用市場中,手機與筆電複蘇動能尚不明顯,服務器則在AI強勁加持下保持穩定成長,進而有望驅動半導體發展。AI為存儲器市場帶來了發展機會,大容量、高性能存儲器備受青睞,HBM、企業級SSD市場前景值得期待,吸引存儲器大廠持續下注佈局。

HBM快速迭代

高帶寬存儲器(HBM)因其低延遲、高帶寬的特點,成為AI應用的理想選擇。全球市場研究機構TrendForce集邦諮詢數據顯示,2024年HBM需求位元年成長率接近200%,2025年將再翻倍。

隨著英偉達和AMD等主力GPU產品的迭代,以及搭載HBM規格變化,市場已逐步由HBM3向HBM3e升級。與此同時,更新一代HBM技術也愈發受到關注。

目前全球HBM市場由SK海力士、三星和美光佔據著主導地位。

SK海力士於2024年4月表示將在2025年開始採用台積電先進製程生產HBM4,併計劃於2026年實現量產。SK海力士HBM4將會開始採用台積電的先進邏輯(Logic)製程,以超细微製程基础裸片(base die)增加更多的功能。同時SK海力士也將在性能和功效等方面,滿足客戶的客制化(Customized)需求。據報導稱,SK海力士還計劃將於2025年下半年推出12層HBM4,2026年推出16層HBM4。

根據美光技術路線,美光HBM4有望2026年量產,HBM4e也會在2027~2028年亮相。美光總裁兼執行長Sanjay Mehrotra曾表示,HBM4E將帶來存儲器業務的模式轉變,其因為採用了台積電先進的邏輯代工製程技術,為某些客戶客制化邏輯基礎芯片,預計將給美光未來業績帶來改善。

2024年11月,媒體報導三星電子已著手為微軟和Meta平台,量身打造第六代、客制化高頻寬存儲器HBM4。三星目標是在2025年之前完成HBM4的開發,並投入大量生產,該公司看好HBM4的未來前景。

HBM4作為存儲技術領域的一項重要進展,正在受到全球各大存儲廠商的積極關注和研發。此外,HBM5也非常重要,業界透露其將引發HBM商業模式變革。

2024年10月,TrendForce集邦諮詢調查顯示,三大HBM原廠正在考慮是否於HBM4 16hi採用Hybrid Bonding,並已確定將在HBM5 20hi世代中使用這項技術。

採用Hybrid Bonding可能導致HBM的商業模式出現變化。使用Wafer to Wafer模式堆疊,須確保HBM base die(基礎裸晶)與memory die(內存裸晶)的晶粒尺寸完全一致;而前者的設計是由GPU/ASIC業者主導,因此,同時提供base die及GPU/ASIC foundry(晶圓代工)服務的TSMC(台積電)可能將擔負base die與memory die堆疊重任。若循此模式發展,預計將影響HBM業者在base die設計、base die與memory die堆疊,以及整體HBM接單等商業環節的產業地位。

QLC SSD大風繼續吹

AI浪潮催生海量數據存儲與計算需求,利好HBM的同時,也為企業級SSD帶來了發展機會。

QLC SSD正在企業級存儲領域扮演著越來越重要的角色。相較於SLC、MLC與TLC技術,QLC技術在相同物理空间内可以存储更多的数据,從而滿足大數據、雲計算等應用場景對高存儲容量的需求。目前,已知的企業級SSD最大容量為61.44TB,未來還將推出128TB超大容量,皆採用QLC技術。

主要廠商方面,Solidigm已開發並交付了D5-P5336 61.44TB QLC SSD等產品,其耐用性水平遠遠超過了傳統的HDD。Solidigm還積極利用CSAL軟件來做緩存層,推動數據中心工作複雜的優化,提升存儲效率。

SK海力士於2024年12月18日宣布,開發出適用於AI數據中心的高容量固態硬盤產品PS1012,併計劃在2025年第三季度將產品群擴大至122TB。PS1012採用了最新的第五代PCIe,與基於第四代的產品相比其帶寬增大了一倍。因此,數據傳輸速度可達32GT/s,順序讀取性能是以前一代規格產品的兩倍,可達13GB/s。

三星已開始量產1Tb QLC的第九代V-NAND存儲器,提供全系列先進的SSD解決方案,滿足AI時代的需求。三星還計劃通過QLC和TLC的第9代V-NAND存儲器来巩固其在企业级SSD市場的領先地位。

鎧俠第八代BiCS FLASH 2Tb QLC已開始送樣,全新的QLC產品架構可在單個存儲器封裝中堆疊16個芯片,提供領先的4TB容量。業界指出,未來採用第八代BiCS FLASH QLC的存儲產品在存儲空間擁有質的飛躍,可以將企業級SSD和數據中心級SSD容量提升至120TB以上。

國內廠商方面,大普微在國內最早推出QLC企業級SSD——J5000系列,容量為15.36TB,隨後大普微又發布了J5060 QLC SSD系列,最高容量到達了61.44TB。

展望未來,隨著技術的進步,QLC SSD的容量將繼續提升,滿足更大數據存儲的需求。

本文轉載於“全球半導體觀察”微信公眾號,FOREXBNB編輯:劉家殷。