Što je pohrana velike propusnosti i zašto SAD blokira Kinu?

Što je pohrana velike propusnosti i zašto SAD blokira Kinu?

Američka vlada uvela je nove izvozne kontrole za prodaju visokotehnoloških memorijskih čipova koji se koriste u aplikacijama umjetne inteligencije (AI) Kini. Ova pravila utječu i na tehnologije memorije visoke propusnosti (HBM) proizvedene u SAD-u i na čipove proizvedene u inozemstvu. Ovdje je sve što trebate znati o ovim vrhunskim poluvodičima, čija je potražnja naglo porasla zajedno s globalnom pompom oko umjetne inteligencije.

Što je pohrana velike propusnosti (HBM)?

Memorija visoke propusnosti (HBM) u osnovi se sastoji od niza memorijskih čipova, malih komponenti koje pohranjuju podatke. HBM može pohraniti znatno više informacija i prenijeti podatke puno brže od starije tehnologije koja se zove DRAM (Dynamic Random Access Memory).

HBM čipovi naširoko se koriste u grafičkim karticama, računalnim sustavima visokih performansi, podatkovnim centrima i autonomnim vozilima. Što je najvažnije, oni su neophodni za sve popularnije AI aplikacije, uključujući generativnu AI. Pokreću ih AI procesori, kao što su grafičke procesorske jedinice (GPU) koje proizvode tvrtke kao što su Nvidia i Advanced Micro Devices (AMD).

"Procesor i memorija dvije su bitne komponente za umjetnu inteligenciju. Bez memorije, to je kao da imate mozak s logikom, ali bez memorije", rekao je G. Dan Hutcheson, potpredsjednik TechInsightsa, istraživačke organizacije specijalizirane za čipove.

Kako ograničenja utječu na Kinu?

Najmlađi Izvozna ograničenja, najavljene 2. prosinca, slijede dvije prethodne runde zakona povezanih s naprednim čipovima od strane Bidenove administracije u posljednje tri godine. Cilj je blokirati pristup Kine kritičnoj tehnologiji koja bi joj mogla dati vojnu prednost.

Kao odmazdu, Peking je uveo nova ograničenja na izvoz germanija, galija i drugih materijala potrebnih za izradu poluvodiča i drugih visokotehnoloških uređaja. Stručnjaci se slažu da će nova izvozna ograničenja usporiti kineski razvoj AI čipova i, u najboljem slučaju, zaustaviti pristup HBM-u. Dok kineska sposobnost proizvodnje HBM-a trenutno zaostaje za južnokorejskim SK Hynixom i Samsungom, kao i za američkim Micronom, zemlja razvija vlastite sposobnosti u ovom području.

"Američka ograničenja izvoza kratkoročno bi ograničila pristup Kine visokokvalitetnom HBM-u", rekao je Jeffery Chiu, izvršni direktor Ansforcea, stručne mrežne konzultantske tvrtke specijalizirane za tehnologiju. "Dugoročno, međutim, Kina će i dalje moći samostalno proizvoditi HBM, čak i ako radi s manje naprednim tehnologijama." U Kini, Yangtze Memory Technologies i Changxin Memory Technologies vodeći su proizvođači memorijskih čipova i čini se da proširuju proizvodne kapacitete HBM linije kako bi postigli svoj strateški cilj tehnološke samodostatnosti.

Zašto je HBM toliko važan?

HBM čipovi su tako moćni u usporedbi s konvencionalnim memorijskim čipovima prvenstveno zbog većeg prostora za pohranu i znatno bržeg prijenosa podataka. Budući da AI aplikacije zahtijevaju mnoge složene izračune, ove značajke osiguravaju da te aplikacije rade glatko, bez kašnjenja ili kvarova.

Veći prostor za pohranu znači da se više podataka može pohraniti, prenijeti i obraditi, poboljšavajući izvedbu AI aplikacija jer veliki jezični modeli (LLM) mogu raditi s više parametara. Zamislite veću brzinu prijenosa podataka ili veću propusnost u jeziku čipa, poput autoceste: što više traka ima autocesta, manja je vjerojatnost zagušenja i više vozila može primiti.

"To je kao razlika između autoceste s dva traka i autoceste sa sto traka. Jednostavno nemate gužve", rekao je Hutcheson.

Tko su vodeći proizvođači?

Trenutno samo tri tvrtke dominiraju globalnim HBM tržištem. U 2022. Hynix je imao 50% ukupnog tržišnog udjela za HBM, a slijede ga Samsung s 40% i Micron s 10%, prema jednom Istraživačka bilješka, objavila je agencija za istraživanje tržišta TrendForce sa sjedištem u Taipeiju. Očekuje se da će obje južnokorejske tvrtke imati slične udjele na HBM tržištu 2023. i 2024., što bi im ukupno dalo oko 95%.

Micron ima za cilj povećati svoj HBM tržišni udio na između 20% i 25% do 2025. godine, izvještava tajvanska službena novinska agencija, citirajući Praveena Vaidyanatha, izvršnog direktora Microna. Visoka vrijednost HBM-a navela je sve proizvođače da usmjere značajan dio svojih proizvodnih kapaciteta na napredniji memorijski čip. Prema Avril Wu, višoj potpredsjednici istraživanja u TrendForceu, očekuje se da će HBM činiti više od 20% ukupnog tržišta memorijskih čipova po vrijednosti počevši od 2024. godine, a sljedeće godine bi mogao porasti iznad 30%.

Kako se proizvodi HBM?

Zamislite nekoliko standardnih memorijskih čipova naslaganih jedan na drugi u slojevima, slično hamburgeru. Ovako u osnovi izgleda struktura HBM-a. Na prvi pogled ovo zvuči prilično jednostavno, ali sve je samo ne lako izvedivo, što se odražava i na cijenu. Prodajna cijena po jedinici HBM-a je nekoliko puta viša od cijene konvencionalnih memorijskih čipova.

To je zato što je visina HBM čipa približno jednaka visini šest ljudskih vlasi. To znači da svaki sloj standardnih memorijskih čipova naslaganih jedan na drugi mora biti izuzetno tanak, što zahtijeva visoku razinu stručnosti u proizvodnji poznatu kao napredno pakiranje.

"Svaki od ovih memorijskih čipova treba biti samljeven na pola vlasi debljine prije nego što se slože jedan na drugi, što je vrlo teško", rekao je Chiu. Osim toga, rupe se izbuše u ove memorijske čipove prije nego što se montiraju jedan na drugi tako da električne žice mogu proći kroz njih. Položaj i veličina ovih rupa moraju biti krajnje precizni.

"Imate puno više točaka neuspjeha kada pokušavate napraviti ove uređaje. To je gotovo kao da gradite kulu od karata", primijetio je Hutcheson.