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[導讀]美光科技2020年推出的LPDDR5、GDDR6X、176層3D NAND引領了內存和存儲的進化。展望未來,內存和存儲的區別將越來越模糊,在2021年,將看到企業正在尋求新型解決方案,例如存儲級內存和內存虛擬化,以進一步釋放AI及激增的數據量帶來的價值。

在2021年伊始,21ic專門採訪了美光科技新興產品與企業戰略高級副總裁Raj Hazra、美光科技移動產品事業部市場副總裁Christopher Moore和美光科技移動產品事業部全球產品營銷總監魏松,邀請他們和我們一起回顧2020與展望2021。

1. 受新冠疫情和國際形勢雙生影響,2020年對整個世界來説都是不平凡的一年,同時也是機遇與考驗並存的一年。對此,您如何看待整個行業的發展現狀和未來趨勢?貴公司是如何把握機遇、直面挑戰的?

Raj Hazra,美光科技新興產品與企業戰略高級副總裁

新冠疫情加速了數字化轉型。如果沒有基於雲的數字化服務(包括在線購物、虛擬會議和遠程醫療),2020年的社會格局將大為不同。數據中心的大量數據處理使人們能夠在前所未有的短時間內進行療法和疫苗的研發。這些技術構成了我們新常態的基礎,突然之間,諸如AI自學習這種高深的事物也變得更加平易近人了。CIO們的風險承受能力已發生變化,因為他們必須採用更多新興技術來保持業務持續發展,在未來這一年,這將在大批企業中產生漣漪效應。

2021年,即使在後疫情時期,遠程辦公的普及將繼續加速雲端應用的部署。為了應對新常態,企業將尋求新的解決方案,例如為實現靈活辦公部署更多的IT解決方案,為推動在線商務的持續增長提供更大的數據存儲,以及為應對未來的醫療危機提供穩固的IT系統。這將前所未有地推動對靈活的IT基礎架構、多雲解決方案和萬物互聯的需求,以支持邊緣到雲的應用場景。我們看到,以數據為中心的雲服務的發展將為內存和存儲帶來巨大的機會,我們還將看到,越來越多的數據中心運營商在對可拆分和組合系統進行評估,以更好地滿足未來的企業需求。

我們需要更加節能的雲端:向可組合基礎架構邁進對於減少過度配置的資源至關重要,這將減輕IT部門對環境造成的嚴重影響。預計到2030年,信息和通信技術將消耗全球20%的電力。隨着企業希望將可持續發展納入業務戰略,並減少AI和高性能計算等計算密集型工作負載的運營成本,我們看到對於節能型架構的需求將不斷增長。

內存和存儲的區別越來越模糊:2021年,“人工智能即服務”將成為主流,智能遷移到邊緣,5G應用將成為現實。這會推動服務器系統架構方式的根本改變。內存將擴展至多個基礎架構池,併成為共享資源。存儲和內存之間的界限將變得模糊。人們將不再認為“DRAM是內存,而NAND是存儲”,因為速度更快的NAND將能夠用作內存,而隨着應用的複雜性將不斷提升,它們需要以創新的方式來利用資源。在2021年,我們還將看到企業正在尋求新型解決方案,例如存儲級內存和內存虛擬化,以進一步釋放AI及激增的數據量帶來的價值。

2. 2020年,5G開始走向大規模商用,隨着5G基站的進一步部署,5G網絡的覆蓋越來越廣,這將給行業帶來哪些機遇?貴公司如何看待?

2.jpgChristopher Moore,美光科技移動產品事業部市場副總裁

1.jpg魏松,美光科技移動產品事業部全球產品營銷總監

5G產業鏈環節主要包括5G網絡基礎設施、終端設備和應用場景三大環節。手機作為主要的個人移動智能終端設備,同時也是實現5G三大應用場景之一的EMBB(增強移動帶寬)相對最早的可以體驗的5G應用場景,我們如期的看到各大手機4px集運爭先發布5G新機,從上半年的多款旗艦機、次旗艦機、到下半年的中低端5G手機,特別是中低端5G手機的價格直逼4G手機,這也是讓5G市場開始真正起飛的一年。5G手機拉動了AI拍照(一億像素,64MP,48MP、四攝-三攝貫穿高中低端手機),高清視頻(8k/4k),高刷新屏、高採樣率的遊戲等功能和應用,尤其是5G中低端手機配置的內存容量和中高端手機非常接近,這帶來了移動行業對DRAM和NAND的需求。2021年,我們樂觀預期移動行業 DRAM和NAND的年成長率分別為:DRAM高於15%,NAND大於30%,預計手機平均DRAM容量將超過5GB (5.2GB), Flash逼近150GB。

無所不在的5G接入為移動技術帶來標誌性轉變。5G最關鍵的特性是大大縮短延遲。現在的網絡已經足夠快,可以滿足以前不可能實現的實時數據需求。具體的應用包括自主流量定形、遠程醫療、實時增強現實、工業自動化和物聯網人機界面。為了滿足這些應用,端到端延遲時間必須小於5毫秒。例如,在增強現實中,AR覆蓋需要與人類感知一樣快,才能無縫融合到現實環境中。

但是,如果沒有合適的硬件,這些更快的數據傳輸速度將毫無用處。隨着5G在全球範圍內不斷擴展,美光將繼續支持這些發展機會,以推動內存和存儲的增長。作為第一個在1Z節點上量產的供應商,這已經是我們一段時間以來設計和開發技術考慮的重點。我們也已開始對基於1Z製程的DDR5進行出樣,為實現5G的下一代以及更先進的技術奠定關鍵基礎。除此之外,5G的內存和存儲需求非常多樣化,美光獨有的產品組合廣度在這個領域具有關鍵優勢。我們將以此抓住5G帶來的巨大機遇。無論是用於計算和網絡的DDR4 / 5,速度更快的LPDDR4 / 5或GDDR6技術,還是用於存儲和啓動的SSD、NAND或NOR,美光強大的產品組合都能讓我們為5G領域中最苛刻的應用提供服務。

5G不僅使網絡受益,同時還包括雲和數據中心。為了處理移動連接,數據中心必須將內存和存儲量增加四到十倍。降低延遲也很重要,因為5G網絡的傳輸速率和帶寬要比4G網絡高100倍以上。要使5G成為現實,就必須以前所未有的容量和速度來存儲、託管和傳輸數據。

雲數據中心是5G數字生態系統的核心,在這一演進過程中至關重要。企業和雲存儲必須完成從機械硬盤(HDD)到固態硬盤(SSD)的過渡才能為5G做好準備,而云服務器和將它們連接在一起的網絡將需要更多的內存。美光的主要工作重點是實現向下一代存儲和內存的過渡。我們相信,我們獨特的優勢可以抓住市場上的這些機會。

3. 在2020年,貴公司有哪些產品和技術您認為可以稱得上是對該應用或技術領域有明顯提升或顛覆性的貢獻?請您分享。

1.jpg魏松,美光科技移動產品事業部全球產品營銷總監

LPDDR5

首先,在5G領域,美光推出了全球首款量產的LPDDR5 DRAM 芯片,並率先搭載於小米10智能手機上。美光 LPDDR5 DRAM 與前代產品相比,數據訪問速度提升了 50%,功耗則降低了 20% 以上,滿足了消費者對於智能手機中人工智能(AI)和 5G 功能日益增長的需求,為用户帶來流暢、無延遲的影像、娛樂、遊戲體驗,成為 2020 年旗艦手機的標配。

美光 LPDDR5 DRAM 內存能滿足多個行業對內存更高性能和更低功耗日益增長的需求,這不僅僅侷限於移動行業,還包括汽車、個人電腦以及為 5G 和 AI 應用打造的網絡系統。

GDDR6X

其次,美光推出了全球速度最快的獨立顯卡內存解決方案 GDDR6X,率先助力系統帶寬實現 1 TB/秒。美光與圖形計算技術領導者 NVIDIA 合作,首次在全新的 NVIDIA® GeForce RTX™ 3090 和 GeForce RTX 3080 圖形處理器(GPU)中搭載 GDDR6X,以實現更快速度,滿足沉浸式、高性能的遊戲應用需求。

美光革新了 GDDR6X 的內存/GPU 接口,增強了下一代遊戲應用中的複雜圖形工作負載性能。GDDR6X 的突破性速度,為遊戲玩家提供最高幀率和即時渲染的高分辨率,帶給用户無延遲的高度真實感和沉浸體驗。

美光率先在內存中應用創新的信號傳輸技術——四電平脈衝幅度調製(PAM4),變革內存的數據傳輸方式,實現了 GDDR6X 的突破性帶寬。

176層3D NAND

再次,美光於今年開始出貨全球首款 176 層 NAND,實現閃存性能和密度的重大突破,一舉刷新行業紀錄,使數據中心、智能邊緣平台和移動設備等一系列存儲應用得以受益,實現性能上的巨大提升。

該款 176 層 NAND 產品採用美光第五代 3D NAND 技術和第二代替換柵極架構,是市場上最先進的 NAND 技術節點。與美光的上一代大容量 3D NAND 產品相比,176 層 NAND 將數據讀取和寫入延遲縮短了 35% 以上,極大地提高了應用的性能。美光的 176 層 NAND 採用緊湊型設計,裸片尺寸比市場最接近同類產品縮小近 30%,是滿足小尺寸應用需求的理想解決方案。

美光開創性地結合了堆棧式替換柵極架構、創新的電荷捕獲技術和 CMOS 陣列下(CuA)  技術。美光的 3D NAND 專家團隊利用專有的 CuA 技術取得了大幅進步,該技術在芯片的邏輯器件上構建了多層堆棧,將更多內存集成封裝在更緊湊的空間中,極大縮小了 176 層 NAND 的裸片尺寸,提升了單片晶圓的存儲容量。

同時,美光還將 NAND 單元技術從傳統的浮動柵極過渡到電荷捕獲,提高了未來 NAND 的可擴展性和性能。除了電荷捕獲技術,美光還採用了替換柵極架構,利用其中的高導電性金屬字線取代硅層,實現了出類拔萃的 3D NAND 性能。採用該技術後,美光將大幅度降低成本,繼續領跑業界。

4. 能否介紹下貴公司在中國市場的發展情況?2020年中國市場有哪些突出表現?2021年針對中國市場又有哪些規劃和佈局?

2.jpgChristopher Moore,美光科技移動產品事業部市場副總裁

在過去的兩年中,美光科技真正致力於與存儲和內存業務一起拓展我們在中國的移動業務。例如,我們已經擴展了產品線,包括了更多多芯片封裝(MCP)產品,以更好地滿足中國手機制造商的獨特需求。全球排名前六位的手機制造商中有四家在中國,並且他們還在不斷擴大自己在全球的市場份額。隨着5G在中國的快速部署,這些OEM4px集運正在採用更具差異化的解決方案,從而在5G市場中贏得競爭力。他們正通過採用更高的產品規格來實現更出色的用户體驗,如高分辨率鏡頭和屏幕顯示,以及數據密集型應用程序等,這些都需要更多、更快的內存和存儲,同時具有更低功耗和更小封裝尺寸,而這正是美光所長。中國的移動市場正處在令人興奮的發展階段,我們在這裏看到了巨大商機。

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