Ce este stocarea cu lățime de bandă mare și de ce SUA blochează China?

Ce este stocarea cu lățime de bandă mare și de ce SUA blochează China?

Guvernul SUA a impus noi controale la export asupra vânzării cipurilor de memorie de înaltă tehnologie utilizate în aplicațiile de inteligență artificială (AI) către China. Aceste reguli afectează atât tehnologiile de memorie cu lățime de bandă mare (HBM) fabricate în SUA, cât și cipurile fabricate în străinătate. Iată tot ce trebuie să știți despre acești semiconductori de ultimă generație, a căror cerere a crescut vertiginos odată cu hype-ul global în jurul AI.

Ce este stocarea cu lățime de bandă mare (HBM)?

Memoria cu lățime de bandă mare (HBM) constă practic dintr-un teanc de cipuri de memorie, componente mici care stochează date. HBM poate stoca mult mai multe informații și poate transfera date mult mai rapid decât tehnologia mai veche numită DRAM (Dynamic Random Access Memory).

Cipurile HBM sunt utilizate pe scară largă în plăcile grafice, sisteme informatice de înaltă performanță, centre de date și vehicule autonome. Cel mai important, ele sunt esențiale pentru aplicațiile AI din ce în ce mai populare, inclusiv AI generativă. Acestea sunt alimentate de procesoare AI, cum ar fi unitățile de procesare grafică (GPU) produse de companii precum Nvidia și Advanced Micro Devices (AMD).

„Procesorul și memoria sunt două componente esențiale pentru AI. Fără memorie, este ca și cum ai avea un creier cu logică, dar fără memorie”, a declarat G. Dan Hutcheson, vicepreședinte TechInsights, o organizație de cercetare specializată în cipuri.

Cum afectează restricțiile China?

Cel mai tânăr Restricții la export, a anunțat 2 decembrie, urmează două runde anterioare de promulgare legate de cipurile avansate de către administrația Biden în ultimii trei ani. Scopul este de a bloca accesul Chinei la tehnologia critică care i-ar putea oferi un avantaj militar.

Ca răzbunare, Beijingul a impus noi restricții asupra exporturilor de germaniu, galiu și alte materiale necesare pentru a face semiconductori și alte dispozitive de înaltă tehnologie. Experții sunt de acord că noile restricții la export vor încetini dezvoltarea cipurilor AI în China și, în cel mai bun caz, vor bloca accesul la HBM. În timp ce capacitatea Chinei de a produce HBM este în prezent în urmă față de cea a SK Hynix și Samsung din Coreea de Sud, precum și a Micron din America, țara își dezvoltă propriile capacități în acest domeniu.

„Restricțiile la export din SUA ar limita accesul Chinei la HBM de înaltă calitate pe termen scurt”, a declarat Jeffery Chiu, CEO al Ansforce, o consultanță de rețea specializată în tehnologie. „Pe termen lung, totuși, China va putea continua să producă HBM independent, chiar dacă funcționează cu tehnologii mai puțin avansate.” În China, Yangtze Memory Technologies și Changxin Memory Technologies sunt principalii producători de cipuri de memorie și par să extindă capacitatea de producție a liniei HBM pentru a-și atinge obiectivul strategic de autosuficiență tehnologică.

De ce este HBM atât de important?

Cipurile HBM sunt atât de puternice în comparație cu cipurile de memorie convenționale, în primul rând datorită spațiului lor de stocare mai mare și transferului de date semnificativ mai rapid. Deoarece aplicațiile AI necesită multe calcule complexe, aceste caracteristici asigură că aceste aplicații funcționează fără întârzieri sau erori.

Un spațiu de stocare mai mare înseamnă că mai multe date pot fi stocate, transferate și procesate, îmbunătățind performanța aplicațiilor AI, deoarece modelele de limbaj mari (LLM) sunt capabile să lucreze cu mai mulți parametri. Gândiți-vă la viteza mai mare de transfer de date sau la lățimea de bandă mai mare în limbajul cipului, ca o autostradă: cu cât o autostradă are mai multe benzi, cu atât este mai puțin probabil să se congestioneze și cu atât mai multe vehicule poate găzdui.

"Este ca diferența dintre o autostradă cu două benzi și o autostradă cu o sută de benzi. Pur și simplu nu ai aglomerație", a spus Hutcheson.

Cine sunt cei mai importanti producatori?

În prezent, doar trei companii domină piața globală HBM. În 2022, Hynix a reprezentat 50% din cota totală de piață pentru HBM, urmată de Samsung cu 40% și Micron cu 10%, potrivit unui Notă de cercetare, lansat de agenția de cercetare de piață din Taipei TrendForce. Se așteaptă ca ambele companii sud-coreene să dețină acțiuni similare pe piața HBM în 2023 și 2024, ceea ce le-ar oferi un total de aproximativ 95%.

Micron își propune să-și crească cota de piață HBM la între 20% și 25% până în 2025, relatează agenția oficială de presă din Taiwan, citându-l pe Praveen Vaidyanatha, un director al Micron. Valoarea ridicată a HBM i-a determinat pe toți producătorii să-și concentreze o parte semnificativă a capacității de producție pe cipul de memorie mai avansat. Potrivit lui Avril Wu, vicepreședinte senior de cercetare la TrendForce, se așteaptă ca HBM să reprezinte peste 20% din piața totală de cipuri de memorie de marfă în funcție de valoare începând din 2024 și ar putea crește peste 30% anul viitor.

Cum este produs HBM?

Imaginați-vă mai multe cipuri de memorie standard stivuite unul peste altul în straturi, similar cu un hamburger. Practic, așa arată structura HBM. La prima vedere, acest lucru sună destul de simplu, dar nu este ușor de implementat, ceea ce se reflectă și în preț. Prețul de vânzare pe unitate de HBM este de câteva ori mai mare decât cel al cipurilor de memorie convenționale.

Acest lucru se datorează faptului că înălțimea unui cip HBM este aproximativ aceeași cu a șase fire de păr uman. Aceasta înseamnă că fiecare strat de cipuri de memorie standard stivuite unul peste altul trebuie să fie extrem de subțire, necesitând un nivel înalt de experiență de fabricație cunoscut sub numele de ambalare avansată.

„Fiecare dintre aceste cipuri de memorie trebuie să fie măcinate până la o grosime de jumătate de păr înainte de a le stivui unul peste altul, ceea ce este foarte dificil”, a spus Chiu. În plus, aceste cipuri de memorie sunt găurite înainte de a fi montate una peste alta, astfel încât firele electrice să poată trece prin ele. Poziția și dimensiunea acestor găuri trebuie să fie extrem de precise.

"Aveți mult mai multe puncte de eșec atunci când încercați să faceți aceste dispozitive. Este aproape ca și cum ați construi un castel de cărți", a remarcat Hutcheson.