美华头条综合报道 中国最大的动态随机存取存储器制造商长鑫存储计划启动先进人工智能存储芯片的生产,即便其生产线上只有两到三成的芯片能够达到规格要求。两名知情人士10月28日透露,长鑫存储已经向多家中国人工智能芯片设计企业寄送了高带宽存储器 HBM3E 的样品,并预计在未来两个月内开始小规模生产。
良率是衡量芯片生产线效率的核心指标,指的是每批生产的芯片中符合规格的比例。知情人士称,长鑫存储 HBM3E 的良率目前只有20%至30%,而市场领导者韩国 SK 海力士的良率约为70%。良率偏低意味着每生产一批芯片,就有七到八成无法使用,单位成本会被大幅推高,量产初期的经济性相当脆弱。长鑫存储和 SK 海力士均未就相关消息作出回应,上述计划也没有公开宣布。
高带宽存储器通过把存储芯片垂直堆叠,让数据能够以更快的速度与人工智能处理器交换,是训练和运行大型语言模型所用专用芯片的关键部件。没有高带宽存储器,人工智能加速器的运算能力就无法充分发挥,存储带宽会成为整个系统的瓶颈。随着中国人工智能产业加速发展,对高带宽存储器的需求迅速上升,而国内供给一直跟不上。
长鑫存储的决定凸显了中国人工智能存储芯片的严重短缺。中国政府支持发展本土替代产品,以规模化替代英伟达的人工智能处理器,而高带宽存储器是这一努力中不可或缺的一环。美国在2024年12月收紧了对输往中国的部分先进高带宽存储产品的出口管制,此后中国芯片制造商越来越多地通过非官方渠道获取这类存储器,价格往往是正常渠道的数倍。
在这种背景下,即便良率只有两到三成,长鑫存储仍选择推进生产。知情人士透露的信息显示,决策的逻辑不是短期盈利,而是先把产能建立起来:小规模生产可以让工艺持续迭代,样品交付给国内芯片设计企业后,双方可以在实际使用中磨合接口和性能,良率随着工艺成熟逐步爬升。对处在技术追赶阶段的企业而言,先进入市场、再改善良率,是常见的路径。
高带宽存储器市场目前由韩国企业主导,SK 海力士是这一领域的领导者。长鑫存储是中国最大的动态随机存取存储器制造商,常规存储器是计算机和服务器中使用的传统内存产品,而高带宽存储器是在常规存储技术之上发展出的高端产品线。长鑫存储从常规存储器向高带宽存储器延伸,意味着中国存储产业正在向人工智能产业链的上游攀爬。
这一消息最早由 The Information 披露了长鑫存储的 HBM3E 计划,而良率数据和投产时间表则是首次被详细报道。长鑫存储的 HBM3E 能否在未来两个月内如期进入小规模生产,良率能否从目前的水平逐步提升,将决定中国人工智能芯片产业链能否缓解存储环节的短缺,也将影响国内人工智能芯片设计企业在多大程度上摆脱对外部存储供应的依赖。
HBM3E 是第五代高带宽存储器,代表了当前高带宽存储产品的前沿水平。每一代高带宽存储器的升级,都意味着传输速率的提升和堆叠层数的增加,同时也意味着制造工艺的难度同步上升。芯片内部的电路越来越精细,生产过程中极小的瑕疵都可能导致芯片报废,良率爬坡本身就是一个需要反复调试的过程。长鑫存储目前20%至30%的良率,放在这一背景下看,是新产品导入初期的常见状态,关键在于良率曲线能否在量产过程中持续向上。
存储环节的短缺对中国人工智能产业的影响是全局性的。人工智能加速器的性能不仅取决于计算芯片本身,存储带宽决定了数据能够以多快的速度喂给计算单元,带宽不足会让昂贵的计算能力闲置等待数据。国内人工智能芯片设计企业寄送样品、参与长鑫存储 HBM3E 的早期验证,目的正是让存储芯片与自家加速器的接口和时序尽早磨合,避免存储成为整机性能的短板。
非官方渠道的高价采购,是过去两年里中国芯片制造商应对管制的无奈选择。知情人士透露,通过非官方渠道获得的高带宽存储器,价格可以达到正常渠道的数倍,而且供应数量和交货时间都无法保证。对需要大规模部署人工智能算力的企业而言,这种采购方式既推高了成本,也带来了供应链随时中断的风险。本土产能的建立,哪怕初期良率偏低,也能为国内企业提供一条价格和供应都相对可控的替代路径。
长鑫存储的下一步值得观察的指标有三个:小规模生产是否按计划在两个月内启动,样品在国内芯片设计企业那里的验证结果如何,以及良率能否在量产初期实现可观的爬升。这三个指标分别对应产能、产品可用性和经济性,任何一个环节掉队,都会影响 HBM3E 从样品走向规模化应用的节奏。中国存储产业向人工智能产业链上游攀爬的进程,正在进入由样品验证决定成败的阶段。

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