2018年,OpenAI首次提出GPT模型,自此,新一輪的全球科技領(lǐng)域變革新篇章正式拉開(kāi)序幕,人工智能浪潮迅速席卷全球。在此過(guò)程中,AI大模型催生的海量算力需求呈現(xiàn)出爆發(fā)式增長(zhǎng),與此同時(shí),強(qiáng)大的數(shù)據(jù)中心需求亦對(duì)存儲(chǔ)器提出了更高的要求。
大容量SSD正當(dāng)時(shí),AI存儲(chǔ)新寵爭(zhēng)奪戰(zhàn)打響
據(jù)SK海力士子公司Solidigm亞太區(qū)銷(xiāo)售副總裁此前介紹,自GPT應(yīng)用開(kāi)始發(fā)展,GPT模型的訓(xùn)練參數(shù)量持續(xù)攀升,GPT-3已擁有數(shù)十億參數(shù),而GPT-4更是高達(dá)數(shù)萬(wàn)億參數(shù)。
面對(duì)萬(wàn)億級(jí)別的參數(shù)量,HBM(高帶寬存儲(chǔ)器)作為一款新型的CPU/GPU內(nèi)存芯片應(yīng)運(yùn)而生。憑借高帶寬、高容量、低延時(shí)與低功耗等優(yōu)勢(shì),HBM開(kāi)始成為AI服務(wù)器搭載的標(biāo)配。
而在NAND方面,QLC?Enterprise?SSD(QLC企業(yè)級(jí)SSD)也因?yàn)槠涓呷萘?、低功耗、快速讀取速度等優(yōu)勢(shì),逐漸成為數(shù)據(jù)中心存儲(chǔ)解決方案的首選。尤其是隨著北美客戶(hù)擴(kuò)大存儲(chǔ)產(chǎn)品訂單,QLC企業(yè)級(jí)SSD的需求也隨之攀升。據(jù)全球市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)TrendForce集邦咨詢(xún)預(yù)估,2024年,QLC企業(yè)級(jí)SSD出貨位元上看30EB(EB, Exabyte),較2023年成長(zhǎng)四倍。
當(dāng)前,AI推理服務(wù)器主要執(zhí)行讀取操作,與AI訓(xùn)練型服務(wù)器相比,數(shù)據(jù)寫(xiě)入頻率相對(duì)較低。與HDD相比,QLC企業(yè)級(jí)SSD的讀取速度更快,且容量已發(fā)展至64TB。
除了具備了更高容量和更快的讀取優(yōu)勢(shì)外,QLC企業(yè)級(jí)SSD在AI應(yīng)用搭載提升的另一個(gè)重要原因是,更優(yōu)的TCO總體擁有成本優(yōu)勢(shì)。具體而言,憑借更高的存儲(chǔ)密度,優(yōu)化服務(wù)器和物理占用空間,并降低能源消耗等優(yōu)勢(shì),在滿足高性能存儲(chǔ)需求的基礎(chǔ)上,QLC SSD可以幫助大規(guī)模數(shù)據(jù)中心降低TCO總擁有成本。
綜上所述,QLC企業(yè)級(jí)SSD正逐漸取代HDD成為人工智能存儲(chǔ)領(lǐng)域的又一個(gè)新寵,而隨著人工智能訓(xùn)練(AI Training)逐漸成為高能耗應(yīng)用,節(jié)能與否則成為了上下游廠商們重點(diǎn)考量的因素,基于此,QLC大容量SSD或許更適用于高容量需求的讀取密集應(yīng)用場(chǎng)景。
上游存儲(chǔ)廠商發(fā)力,Solidigm、三星一騎絕塵
在人工智能熱潮推動(dòng)下,數(shù)據(jù)中心對(duì)超大容量SSD固態(tài)硬盤(pán)的需要亦同步增長(zhǎng),而基于QLC的NAND閃存產(chǎn)品無(wú)疑成為了滿足數(shù)據(jù)中心對(duì)超高性能SSD不斷增長(zhǎng)的需求的最佳選擇之一。
但與此同時(shí),AI數(shù)據(jù)中心的電力成本存在限制,因此每個(gè)存儲(chǔ)服務(wù)器都需要配備大容量?jī)?nèi)存。對(duì)此,三星產(chǎn)品規(guī)劃團(tuán)隊(duì)副總裁Hyun Jae-woong近期表示,與多層單元(MLC)和三層單元(TLC)設(shè)備相比,QLC NAND每個(gè)單元可以存儲(chǔ)更多數(shù)據(jù),顯著提升存儲(chǔ)性能。
從原廠技術(shù)來(lái)看,三星及Solidigm在QLC企業(yè)級(jí)SSD領(lǐng)域可謂是一騎絕塵,目前市場(chǎng)上也僅有上述兩家廠商已獲得QLC產(chǎn)品驗(yàn)證。
其中,Solidigm正在批量出貨第四代192L QLC NAND。據(jù)悉,Solidigm第四代QLC NAND于2023年推出,基于Floating Gate技術(shù),堆疊192層,單芯片密度達(dá)到1.3Tera Bit。相比于第一代64L QLC NAND,其Program速度提升2.5倍,隨機(jī)讀性能提升5倍,讀延遲降低1.5倍。
三星則將在今年下半年開(kāi)始量產(chǎn)四層單元(QLC)第九代V-NAND。除了SK集團(tuán)和三星之外,西部數(shù)據(jù)也在積極爭(zhēng)取出貨大容量存儲(chǔ)產(chǎn)品,預(yù)計(jì)未來(lái)將會(huì)量產(chǎn)162層QLC SSD。
而就營(yíng)收和市占率而言,三星和SK集團(tuán)亦屬于遙遙領(lǐng)先。TrendForce集邦咨詢(xún)此前的報(bào)告顯示,2024年第一季度,三星和SK集團(tuán)(SK hynix&Solidigm)在全球企業(yè)級(jí)SSD領(lǐng)域的市占率合計(jì)達(dá)77.8%,其中三星憑借47.4%的市占率穩(wěn)居第一,SK集團(tuán)則緊隨其后,占比30.4%。
營(yíng)收方面,受供應(yīng)商減產(chǎn)影響,自2023年第四季起涌進(jìn)的大容量訂單需求尚未被完全滿足,加上其它終端產(chǎn)品欲憑借建置低價(jià)庫(kù)存的采購(gòu)策略而擴(kuò)大訂單,同時(shí),AI服務(wù)器帶動(dòng)大容量存儲(chǔ)需求明顯成長(zhǎng),2024年第一季度企業(yè)級(jí)SSD采購(gòu)位元季增逾兩成,在量?jī)r(jià)齊漲的情況下,2024年第一季企業(yè)級(jí)SSD營(yíng)收達(dá)37.58億美元,季增62.9%。其中排名前二的三星和SK集團(tuán)分別實(shí)現(xiàn)營(yíng)收17.82億美元和11.44億美元。
集邦咨詢(xún)表示,第二季AI服務(wù)器對(duì)大容量SSD的需求將持續(xù)看漲,除了推升第二季企業(yè)級(jí)SSD合約價(jià)格續(xù)漲超過(guò)兩成,預(yù)估第二季企業(yè)級(jí)SSD營(yíng)收成長(zhǎng)幅度仍有機(jī)會(huì)續(xù)增20%。
結(jié) 語(yǔ)
隨著ChatGPT、Sora等AI大模型的火爆出圈,人工智能技術(shù)在各行各業(yè)中已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用,AI手機(jī)、AI PC、AI服務(wù)器等AI終端應(yīng)用逐漸走上舞臺(tái)。而未來(lái),存儲(chǔ)技術(shù)將成為人工智能AI滲透率進(jìn)一步提高的重要驅(qū)動(dòng)力之一。
AI運(yùn)行需要大量的計(jì)算資源以進(jìn)行模型訓(xùn)練與推理,這一過(guò)程中要用到高性能計(jì)算芯片包括GPU(圖形處理器)、ASIC(應(yīng)用專(zhuān)用集成電路)、人工智能專(zhuān)用芯片,還有HBM等存儲(chǔ)器芯片。隨著AI大模型持續(xù)火熱,相關(guān)應(yīng)用不斷普及,AI正成為全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)主要推動(dòng)力。
6月19日(周三),TrendForce集邦咨詢(xún)將在深圳隆重舉辦“2024集邦咨詢(xún)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)高層論壇(TrendForce Semiconductor Seminar 2024)”。
屆時(shí),集邦咨詢(xún)資深分析師團(tuán)隊(duì)發(fā)表主題演講,全方位探討半導(dǎo)體以及存儲(chǔ)器產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀與未來(lái),并為業(yè)界高層提供前瞻性戰(zhàn)略規(guī)劃思考與現(xiàn)場(chǎng)深度交流平臺(tái),敬請(qǐng)期待!