凯发K8官网分析丨日本富士通加|优博第一平台|入软银存储联盟HBM格局将变?
90%HBM市场份额的三星ღღ★✿★、SK海力士ღღ★✿★,长期垄断着这一关键供应链环节ღღ★✿★,甚至成为制约AI产业扩张的[卡脖子]难题ღღ★✿★。
近日ღღ★✿★,日本富士通宣布加入软银牵头的[下一代AI存储芯片研发联盟]ღღ★✿★,计划投入超1000亿日元(约67亿美元)ღღ★✿★,联合日本半导体上下游企业开发新型存储技术ღღ★✿★。
富士通与软银的联盟之所以被业内称为[韩企垄断的终结者]ღღ★✿★,核心在于其提出的颠覆性技术目标ღღ★✿★:开发一款容量达到现有HBM2-3倍ღღ★✿★、功耗降低50%ღღ★✿★,且成本持平甚至更低的AI专用内存凯发K8官网ღღ★✿★。
该计划由软银新成立的公司Saimemory作为指挥中心ღღ★✿★,联合富士通ღღ★✿★、日本理化研究所(RIKEN)ღღ★✿★,构成了一个典型的[产官学]联盟ღღ★✿★。
要实现这一目标ღღ★✿★,新联盟整合了全球顶尖的技术资源ღღ★✿★,形成了三大核心技术支撑ღღ★✿★,构建起难以复制的竞争壁垒ღღ★✿★。
①英特尔垂直堆叠技术ღღ★✿★:当前主流的HBM技术本质上是2.5D封装ღღ★✿★,即把DRAM芯片堆叠后平铺在GPU旁边ღღ★✿★,数据传输仍存在路径较长的问题ღღ★✿★。
而新联盟采用的英特尔底层堆叠技术优博第一平台ღღ★✿★,是在美国国防高级研究计划局(DARPA)支持下研发的突破性成果ღღ★✿★,其核心是实现了芯片的3D垂直整合ღღ★✿★。
这种技术摒弃了传统的水平排列方式ღღ★✿★,将负责电源ღღ★✿★、计算和内存的功能芯片像盖楼一样垂直堆叠ღღ★✿★,不仅大幅增加了单个设备上可容纳的内存芯片数量ღღ★✿★,更将数据传输距离缩短到原来的几十分之一优博第一平台ღღ★✿★。
②东京大学散热技术ღღ★✿★:高带宽ღღ★✿★、高容量的内存芯片在运行过程中会产生大量热量ღღ★✿★,若散热不及时ღღ★✿★,不仅会导致性能下降ღღ★✿★,还可能引发硬件故障ღღ★✿★,这是制约HBM技术进一步升级的关键瓶颈ღღ★✿★。
该散热技术通过优化芯片结构设计和采用新型导热材料ღღ★✿★,实现了热量的快速导出ღღ★✿★,在不增加硬件体积的前提下ღღ★✿★,解决了高带宽内存的散热难题ღღ★✿★。
这一技术突破与英特尔的垂直堆叠架构形成互补ღღ★✿★,确保了新型内存在高负载运行时的稳定性和可靠性优博第一平台ღღ★✿★,为其大规模应用奠定了基础ღღ★✿★。
③富士通工程化能力ღღ★✿★:作为曾经的半导体巨头ღღ★✿★,富士通在超算研发ღღ★✿★、大规模生产管理和质量控制方面积累了数十年的经验凯发K8官网ღღ★✿★,其支撑[富岳]超级计算机稳定运行的技术积淀ღღ★✿★,将直接赋能新型内存的量产落地ღღ★✿★。
此外ღღ★✿★,富士通还将其量子启发技术的专业知识融入项目研发ღღ★✿★,包括基于张量网络的模拟器和量子应用研究包(QARP)ღღ★✿★。
这些技术能够优化深度电路分析ღღ★✿★,在材料科学和物流等高影响力应用中发挥重要作用ღღ★✿★。
同时ღღ★✿★,新内存还将整合与光子芯片的协同能力ღღ★✿★,该芯片拥有超过两百万个基于光的[神经元]ღღ★✿★,在生成式AI任务中比英伟达的硅晶片快100倍且更具能效ღღ★✿★。
后量子安全增强技术的加入ღღ★✿★,通过F5-NetApp解决方案将AI数据传递与NIST认可的算法相结合ღღ★✿★,也让新型内存具备了应对未来解密威胁的能力ღღ★✿★。
在软银主导的存储项目中ღღ★✿★,英特尔提供核心的垂直堆叠技术ღღ★✿★,力芯半导体负责生产和原型制作ღღ★✿★,新光电气工业株式会社提供配套支持ღღ★✿★,形成了跨越国界的技术与生产联盟ღღ★✿★。
这种本土企业牵头ღღ★✿★、国际资源赋能的模式ღღ★✿★,既发挥了日本在精密制造ღღ★✿★、质量控制方面的传统优势ღღ★✿★,又快速弥补了在核心技术和量产经验上的短板ღღ★✿★。
在资金安排上ღღ★✿★,软银将在2027财年前向Saimemory出资30亿日圆ღღ★✿★,富士通和日本理化学研究所则将合计出资约10亿日圆优博第一平台ღღ★✿★。
项目计划在2027财年前投资80亿日元(约合5120万美元)完成原型机的研发ღღ★✿★,并力争在2029财年前建立量产体系ღღ★✿★,这一时间表与全球AI硬件的发展节奏高度契合ღღ★✿★。
富士通与软银的合作ღღ★✿★,绝非单纯的企业商业行为ღღ★✿★,而是日本国家层面[半导体复兴]战略的核心组成部分ღღ★✿★。
面对全球AI竞争的白热化ღღ★✿★,以及国内半导体自给率低ღღ★✿★、供应不稳定的现状ღღ★✿★,日本正通过巨额资金扶持ღღ★✿★、产业生态构建和国际合作ღღ★✿★,全力推动半导体产业重回全球顶尖行列ღღ★✿★。
目前已投入5.7万亿日元支持半导体产业发展ღღ★✿★,并计划到2030财年将这一规模追加至10万亿日元ღღ★✿★。
这笔资金不仅用于支持本土企业的技术研发和生产线建设ღღ★✿★,还用于吸引国际半导体巨头在日本布局ღღ★✿★,形成产业集聚效应ღღ★✿★。
在逻辑芯片领域ღღ★✿★,日本政府扶持本土企业Rapidus在北海道建设2纳米逻辑芯片产线ღღ★✿★,试图在先进制程上实现突破ღღ★✿★。
其复兴战略并非单一赛道发力ღღ★✿★,而是构建了逻辑芯片+存储芯片双轮驱动的产业格局ღღ★✿★。
在逻辑芯片领域ღღ★✿★,Rapidus的2纳米产线将聚焦AI芯片的核心计算单元ღღ★✿★。
这种双轮驱动的布局ღღ★✿★,能够实现逻辑芯片与存储芯片的协同优化ღღ★✿★,避免了单一环节突破后仍受限于其他环节的困境ღღ★✿★,形成完整的本土AI芯片生态系统ღღ★✿★。
据预测ღღ★✿★,到2030年ღღ★✿★,日本所需的计算能力将比2020年增长300多倍ღღ★✿★,而本土芯片生态的建成ღღ★✿★,将大幅提升半导体自给率ღღ★✿★,降低供应风险和成本ღღ★✿★。
HBM市场却高度集中于少数几家韩国巨头手中ღღ★✿★,SK海力士凭借其技术优势ღღ★✿★,目前在HBM市场占据领先地位ღღ★✿★,三星也在技术更新迭代方面持续推进ღღ★✿★。相较之下ღღ★✿★,日本在这一领域几乎处于空白状态ღღ★✿★。
如今ღღ★✿★,日本希望通过这个项目重振其曾经的存储器生产技术ღღ★✿★,使其公司成为世界顶级存储器生产商之一ღღ★✿★。
富士通已经将AI算力视为核心增长引擎之一ღღ★✿★,但在算力系统中ღღ★✿★,存储能力是支撑性能提升的根本要素ღღ★✿★。
缺乏自主存储技术不仅意味着成本与供应上的受制于人ღღ★✿★,还限制了富士通进一步在超级计算ღღ★✿★、边缘AI设备等领域扩展的能力ღღ★✿★。
因此ღღ★✿★,富士通加入该存储研发联盟ღღ★✿★,是对AI基础设施战略体系完善的关键补充ღღ★✿★。
美光也计划在日本建设HBM生产设施ღღ★✿★,并得到政府支持ღღ★✿★,此举也反映出全球供应链在地缘战略下的重新调整趋势ღღ★✿★。
若能够实现原型量产并进入商业市场ღღ★✿★,可能促成至少双轨内存技术路线并存ღღ★✿★,加剧竞争与供应链多样化ღღ★✿★。
日本在下一代存储芯片技术领域正在通过国家战略ღღ★✿★、财政支持和产业联盟强化参与力度ღღ★✿★。
具体技术趋势包括AI专用存储器ღღ★✿★、高带宽/低功耗内存ღღ★✿★、先进封装与新型非易失性存储ღღ★✿★。
日本在半导体材料和设备领域的绝对优势ღღ★✿★,是其敢于在下一代存储芯片领域[押注]的核心底气ღღ★✿★。
在半导体所需的19种关键材料中ღღ★✿★,日本有14种全球市占率排第一ღღ★✿★,其中光刻胶市场70%-90%的份额被日本企业垄断ღღ★✿★,高端EUV光刻胶市占率更是超过95%ღღ★✿★。
DRAM关键材料ღღ★✿★、电子特气ღღ★✿★、CMP抛光材料等领域ღღ★✿★,日本企业也长期占据高端市场主导地位ღღ★✿★。
无论是FeRAMღღ★✿★、ReRAM等新兴存储技术ღღ★✿★,还是3DNAND的堆叠升级凯发K8官网ღღ★✿★,都离不开高性能的材料和精密的制造设备ღღ★✿★。
日本政府通过[国有化]等方式强化了这种优势ღღ★✿★,2024年日本通过投资基金砸下约9093亿日元ღღ★✿★,将光刻胶巨头JSR[国有化]ღღ★✿★,摆明了要将这项核心技术[焊死]在自己手里ღღ★✿★。
这种对材料领域的绝对掌控凯发K8官网ღღ★✿★,让日本在下一代存储芯片的竞争中占据了[先手棋]ღღ★✿★。
同时ღღ★✿★,吸引美光等国际企业在日建厂ღღ★✿★,既能够借助其技术和产能完善本土生态ღღ★✿★,又能够分散供应链风险凯发K8官网ღღ★✿★,实现区域化ღღ★✿★、多元化的供应链布局ღღ★✿★。
尽管挑战重重ღღ★✿★,但日本凭借在材料和设备领域的绝对优势ღღ★✿★,以及全链条的产业布局ღღ★✿★,仍有望在下一代存储芯片的细分领域实现突破ღღ★✿★。
在新兴存储领域ღღ★✿★,富士通的FeRAM和ReRAM技术已经在工业机器人ღღ★✿★、汽车电子ღღ★✿★、可穿戴设备等细分场景得到应用ღღ★✿★,具备商业化基础ღღ★✿★。
在3DNAND和SSD领域ღღ★✿★,铠侠的技术优势明显ღღ★✿★,其与戴尔ღღ★✿★、英伟达的合作能够快速对接市场需求ღღ★✿★,尤其是在AI数据中心的大容量存储场景ღღ★✿★,具备较强的竞争力ღღ★✿★。
日本正在构建[材料-设备-芯片-应用]的完整存储产业链生态ღღ★✿★,这种生态优势能够实现产业链各环节的协同创新ღღ★✿★,降低技术研发成本ღღ★✿★,加速商业化落地ღღ★✿★。
材料企业的技术突破能够直接赋能芯片研发ღღ★✿★,芯片企业的需求又能够引导材料企业的研发方向ღღ★✿★,形成良性循环ღღ★✿★。
日本如此大力度布局下一代存储芯片ღღ★✿★,背后并非单纯的技术野心ღღ★✿★,而是多重因素交织的必然选择ღღ★✿★。
既有对曾经存储霸权的[复兴情结]ღღ★✿★,也有依托材料优势重塑产业链话语权的现实考量ღღ★✿★。
如今ღღ★✿★,AI时代的到来为存储芯片产业带来了新的变革机遇ღღ★✿★,下一代存储芯片成为全球半导体产业的新赛道ღღ★✿★。
部分资料参考ღღ★✿★:大话芯片ღღ★✿★:《又一大厂进军AI存储市场》ღღ★✿★,安通数科ღღ★✿★:《国产芯片最大对手不是美国?而是悄悄崛起的日本》ღღ★✿★,半导体行业观察ღღ★✿★:《日本组团搞存储ღღ★✿★,旨在干掉HBM》
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