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AI時(shí)代的“隱形皇冠”:為什么說(shuō)得DRAM者,才能得天下?

近期存儲(chǔ)市場(chǎng)只能用一個(gè)詞形容——魔幻。

16GB的DDR4內(nèi)存條,去年同期價(jià)格178元,今年已經(jīng)漲到517元,漲幅超過(guò)200%,但這還不是最猛的——部分內(nèi)存產(chǎn)品價(jià)格漲幅達(dá)到700%,被評(píng)論為“電子茅臺(tái)”、“比黃金還猛的‘理財(cái)產(chǎn)品’”。

一邊是價(jià)格飆升,一邊是“一芯難求”:從個(gè)人消費(fèi)者到手機(jī)、電腦、服務(wù)器廠商還在持續(xù)搶芯,陷入“有錢(qián)也買(mǎi)不到”的困境。

這才只是個(gè)開(kāi)始:集邦咨詢對(duì)DRAM內(nèi)存的價(jià)格預(yù)測(cè)一再上調(diào);摩根士丹利近期的報(bào)告指出:我們正站在一個(gè)長(zhǎng)達(dá)數(shù)年的“存儲(chǔ)超級(jí)周期”的起點(diǎn)。在AI浪潮的席卷下,全球?qū)Υ鎯?chǔ)芯片的需求正在經(jīng)歷一場(chǎng)史詩(shī)級(jí)的爆發(fā)。

但在市場(chǎng)的喧囂中,有一個(gè)常識(shí)往往被非專業(yè)人士忽略,那就是“存儲(chǔ)”二字背后的細(xì)分領(lǐng)域差異。

在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)有一句流傳已久的老話:“得存儲(chǔ)者得天下”。但翻開(kāi)過(guò)去三十年的產(chǎn)業(yè)興衰史,特別是站在今天AI算力的風(fēng)口上,這句話應(yīng)該被更精準(zhǔn)地改寫(xiě)為:“得DRAM者,得存儲(chǔ)。”

在這個(gè)超級(jí)周期里,DRAM內(nèi)存芯片不是配角,而是當(dāng)之無(wú)愧的“第一主角”:它在存儲(chǔ)市場(chǎng)中規(guī)模第一、制造難度第一,更是AI算力的第一命門(mén)。

今天就來(lái)拆解一下,為什么DRAM才是半導(dǎo)體工業(yè)那顆難以摘取的“隱形皇冠”。

存儲(chǔ)芯片間的物種隔離:大腦與書(shū)架

很多行外人容易把DRAM(內(nèi)存)和NAND Flash(閃存)混為一談,覺(jué)得它們長(zhǎng)得差不多,都是“存數(shù)據(jù)的芯片”。

但它們其實(shí)完全是兩個(gè)物種。

打個(gè)比方:如果把計(jì)算機(jī)比作一個(gè)書(shū)房,CPU是那個(gè)伏案工作的“教授”,NAND(硬盤(pán))就是靠墻的一排排巨大“書(shū)架”,而DRAM(內(nèi)存)則是教授面前那張昂貴的“辦公桌”。

NAND的任務(wù)是“大”。它的核心邏輯是堆疊,怎么便宜怎么來(lái),怎么能塞下更多東西怎么來(lái)。哪怕反應(yīng)慢一點(diǎn)也沒(méi)關(guān)系,只要斷電后書(shū)(數(shù)據(jù))不丟就行。

DRAM的任務(wù)是“快”。它是CPU這位教授思考時(shí)的“演算紙”,臨時(shí)記錄著思考要點(diǎn)。CPU處理數(shù)據(jù)的速度是光速級(jí)的,如果它每次都要轉(zhuǎn)身去書(shū)架(NAND)上翻書(shū),那電腦就會(huì)卡死。DRAM必須以納秒級(jí)的速度,時(shí)刻跟上CPU的節(jié)奏。

這種功能上的天壤之別,決定了它們?cè)谖锢斫Y(jié)構(gòu)上的“隔離”。

NAND的核心技術(shù)是堆疊,把存儲(chǔ)單元像樓房一樣蓋起來(lái),主要追求大容量;而DRAM的核心技術(shù)是在極微觀的尺度下控制電流的瞬間吞吐,主要追求高速度。在AI時(shí)代,算力的瓶頸不在于書(shū)架上有多少書(shū),而在于教授面前的這張桌子(DRAM)夠不夠大、夠不夠快。

制造的鴻溝:“蓋樓”與“制表”不互通

既然都是芯片,都能堆疊,那能造好NAND的企業(yè),是不是順手就能把DRAM造了?

這是一個(gè)極其昂貴的誤解。

從制造工藝的精度和難度上看,DRAM的難度更接近CPU,遠(yuǎn)高于NAND。

NAND的制造邏輯類(lèi)似“蓋樓”,當(dāng)前NAND廠商主要在比誰(shuí)蓋得高,從128層蓋到232層甚至300層。這確實(shí)很難,難點(diǎn)在于“垂直打孔”——如何在幾百層樓里打通電梯井。

DRAM的制造邏輯類(lèi)似“造表”。DRAM的核心是一個(gè)個(gè)極其精密的電容器,要在納米級(jí)的空間里,制造出既不漏電、又能每秒鐘充放電上億次的微型電容,要求極為精密。

這就好比,NAND廠商擅長(zhǎng)的是把鋼筋混凝土砌到300層高,這是一個(gè)宏大的土木工程;而DRAM廠商需要做的是在米粒大小的地方雕刻出一座精密迷宮。

這就解釋了為什么業(yè)內(nèi)有一個(gè)殘酷的共識(shí):DRAM的制造難度,是NAND的數(shù)倍。 即使擁有世界一流的300層NAND制造能力,面對(duì)DRAM那極為苛刻的光刻精度和電容材料工藝,也無(wú)異于讓一個(gè)優(yōu)秀的建筑工去修瑞士機(jī)械表。

這不是“升級(jí)”,而是“轉(zhuǎn)行”。

進(jìn)軍DRAM:一張昂貴的入場(chǎng)券

技術(shù)難度的差異,直接映射到了市場(chǎng)格局上。

NAND市場(chǎng)堪稱巨頭林立,有六七家玩家在“戰(zhàn)國(guó)混戰(zhàn)”,份額咬得很緊。

而DRAM市場(chǎng)則是寡頭“修羅場(chǎng)”,幸存下來(lái)的只有幾家——國(guó)外的三星、SK海力士、美光和中國(guó)的長(zhǎng)鑫。

為什么DRAM會(huì)形成如此極致的寡頭壟斷?因?yàn)樵谶^(guò)去幾十年里,DRAM的技術(shù)壁壘和資本門(mén)檻太高了,高到無(wú)數(shù)曾經(jīng)輝煌的歐美日巨頭(如奇夢(mèng)達(dá)、爾必達(dá))都倒在了血泊中。

活下來(lái)的,是真正的“鳳毛麟角”。

這也形成了一個(gè)有趣的現(xiàn)象:三星、SK海力士、美光三家企業(yè)都是先在DRAM領(lǐng)域站穩(wěn)了腳跟,擁有了極深的技術(shù)護(hù)城河和現(xiàn)金流后,再去做NAND。

因?yàn)镈RAM的工藝更精密、容錯(cuò)率更低,掌握了DRAM技術(shù)的企業(yè)去做NAND,雖然也有挑戰(zhàn),但屬于“從難到易”。反之,如果一家企業(yè)只掌握了NAND技術(shù),想要逆流而上去做DRAM,那面臨的將是指數(shù)級(jí)的難度躍遷。

歷史上,從未有過(guò)一家純粹的NAND公司,能夠成功逆襲成為DRAM巨頭的先例。這不僅僅是錢(qián)的問(wèn)題,更是技術(shù)基因的問(wèn)題。

AI的命門(mén):沒(méi)有DRAM,就沒(méi)有HBM

把視線拉回到現(xiàn)在的AI熱潮。為什么說(shuō)DRAM是這次超級(jí)周期的核心?

因?yàn)樗腥硕枷胍ミ_(dá)的GPU,而英偉達(dá)GPU的“命門(mén)”叫HBM(高帶寬內(nèi)存)。

HBM到底是什么?很多人把它神話了。其實(shí)說(shuō)穿了,HBM就是把幾顆、十幾顆DRAM芯片,像搭積木一樣垂直堆疊起來(lái),封裝在一起。

HBM的本質(zhì),還是DRAM。

在HBM的制造成本中,DRAM裸片的成本占比超過(guò)了70%。 剩下的才是封裝和邏輯控制。這意味著什么?這意味著如果你造不出世界頂級(jí)的DRAM芯片,你就絕對(duì)造不出HBM。

這就好比做面包。先進(jìn)封裝技術(shù)是烤箱,但DRAM芯片是面粉。你烤箱再高級(jí),如果沒(méi)有頂級(jí)的面粉,也烤不出能吃的面包。

在AI算力的競(jìng)賽中,HBM是入場(chǎng)券。而DRAM技術(shù),則是印制這張入場(chǎng)券的唯一油墨。

對(duì)于一個(gè)國(guó)家或一個(gè)產(chǎn)業(yè)來(lái)說(shuō),如果無(wú)法掌握DRAM的核心制造技術(shù),即便在其它存儲(chǔ)領(lǐng)域做得再大,也無(wú)法建立起真正的高性能計(jì)算中心,造不出頂級(jí)的算力芯片。

結(jié)語(yǔ)

在AI驅(qū)動(dòng)的這輪存儲(chǔ)超級(jí)周期里,市場(chǎng)是狂熱的,但邏輯是冰冷的。

DRAM憑借其接近邏輯芯片的制造難度、極高的技術(shù)壁壘和在HBM中的核心地位,牢牢占據(jù)著價(jià)值鏈的頂端。

DRAM拼的是對(duì)物理極限的微觀掌控力。這注定了DRAM不是一個(gè)人人都能分一杯羹的普惠市場(chǎng),而是一個(gè)屬于極少數(shù)“技術(shù)貴族”的封閉俱樂(lè)部。

對(duì)于產(chǎn)業(yè)觀察者和戰(zhàn)略制定者而言,認(rèn)清這一點(diǎn)至關(guān)重要:在通往AI算力之巔的路上,DRAM才是那塊必須啃下的最硬骨頭。

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