作者:周源/华尔街见闻
最近业界有消息称,SK海力士有望与英特尔就HBM4(第六代)内存供应展开合作,这是否意味着英特尔开始正式走上AI加速卡市场竞争角斗场?
在算力需求呈指数级增长的当下,内存与芯片的协同关系,已从传统的硬件配套,演变为决定AI系统竞争力的核心要素。
无论是大型数据中心的AI模型训练,还是边缘设备的实时推理,内存性能都成为制约系统效率的关键变量,而HBM4与Jaguar Shores的结合,符合行业发展趋势。
AI芯片的性能瓶颈,已从单纯的计算能力,扩展到数据传输环节。
以Transformer架构的大语言模型为例,训练过程中参数更新产生的海量数据,需频繁在内存与处理器间交互,传统DDR内存的串行传输模式,导致数据等待时间占比超过30%。
这种计算资源闲置现象在训练千亿参数模型时尤为明显,往往造成单卡日均有效计算时长不足。
HBM4通过2048-bit接口实现的并行数据传输,将内存带宽提升至前代产品1.5倍+,这种架构革新直接解决了AI芯片“计算快、传输慢”的矛盾。
在图像生成领域,采用HBM4内存的AI加速器,处理512x512分辨率图像的生成速度,比使用HBM3快约40%;在自动驾驶算法的实时推理中,车辆传感器采集的每秒30GB数据能通过HBM4实现无延迟传输,为决策系统争取到宝贵的反应时间。
更关键的是HBM4的物理层优化,采用了CoWoS封装技术,将多个DRAM芯片垂直堆叠并通过硅通孔(TSV)互联,数据传输路径由此极大缩短。
这种物理结构的改进,配合优化后的缓存一致性协议,显著降低了内存延迟,让AI芯片在处理时序数据时的响应速度提升。
在金融高频交易的AI预测模型中,这种低延迟特性可将数据处理响应时间压缩至微秒级,为交易决策提供更及时的支持。
对于SK海力士而言,此次合作是其HBM技术商业化的重要节点。
HBM4面临三星、美光的激烈竞争。通过与英特尔绑定,SK海力士不仅能提前验证HBM4在复杂AI场景下的适配性,还能借助英特尔庞大的服务器客户资源,建立规模化生产优势。
目前SK海力士在韩国利川的HBM4生产线已启动二期扩建,预计2026年量产,总体产能将达到30万片晶圆;目前还不清楚与英特尔的合作订单,将占多少比例的产能。
英特尔的需求,整体上看,应当更具战略紧迫性。
在AI芯片市场,英伟达凭借CUDA生态和H100/H200系列产品占据70%+份额(数据来源:Mercury Research)。
Jaguar Shores作为英特尔新一代AI加速器,亟需通过硬件差异化实现破局。
HBM4内存的引入,使Jaguar Shores在内存带宽指标上首次达到行业领先水平,为其切入云服务商定制化AI服务器市场提供关键筹码。
英特尔数据中心事业部已与微软Azure达成初步协议,计划在2026年部署搭载Jaguar Shores和HBM4的AI服务器集群,用于支持大语言模型的分布式训练。
在内存市场,此次合作加剧了HBM领域的“三国杀”局面。
三星电子已宣布将在2025年底前量产HBM4,采用了12层堆叠技术,比SK海力士多2层,宣称带宽可再提升10%;美光也计划在2026年实现技术突破,重点优化HBM4的功耗表现,目标将能效比提升25%。
SK海力士与英特尔的绑定,可能促使三星加速与AMD的合作,双方已在研发基于HBM4的GPU原型机;美光则与高通联手,探索HBM4在移动AI芯片上的应用,试图开辟新的市场空间。
这样的竞争烈度,可能会推动HBM技术迭代周期从两年缩短至一年内,2027年HBM5的研发可能提前启动。
AI芯片市场的竞争维度正在发生变化。
英伟达的优势在于完整的软硬件生态,但随着HBM4等通用技术的普及,其他厂商得以在硬件性能上缩小差距。
数据中心运营商已开始尝试多厂商AI芯片混合部署方案,谷歌TPU(张量处理器:Tensor Processing Unit,定制AI加速卡,属于ASIC类型)与英伟达GPU的混合集群已在部分业务中应用。
英特尔若能通过Jaguar Shores+HBM4组合证明性价比优势,有望打破英伟达在超大规模数据中心的垄断局面。
目前,亚马逊AWS已表示将对Jaguar Shores做为期6个月的性能测试,测试内容涵盖模型训练速度、能耗比、兼容性等多项关键指标。
尽管HBM4能显著提升AI芯片性能,但仍面临发展瓶颈:其一,垂直堆叠带来的散热问题,HBM4芯片组工作时的热密度达150W/cm²,超出传统风冷散热能力,英特尔为此专门开发了浸没式液冷方案,通过氟化液直接接触芯片表面,散热效率比冷板式液冷大幅提高。
其二,成本居高不下,单颗HBM4芯片的制造成本约为HBM3E的1.3倍(数据来源:TrendForce),原因是因为I/O数量从1024变为2048,芯片设计复杂度加剧,晶圆体积变大,且基础芯片变为逻辑芯片,同时还采用了更先进的制程生产逻辑芯片。
对于英特尔而言,获得HBM4只是第一步。
如何通过软件优化(如开发专用内存调度算法)、散热创新(如液冷一体化设计),将硬件性能转化为实际应用优势,才是决定Jaguar Shores市场成败的关键,也是英特尔能否真正取得AI加速卡市场竞争门票的最好注脚。
英特尔软件团队已开发出基于动态内存分区的调度算法,可根据不同AI任务的内存需求自动分配带宽资源,在测试中提升了BERT(Bidirectional Encoder Representations from Transformers)模型的训练效率。
SK海力士同样需要与更多芯片厂商合作,推动HBM4成为行业标准,避免陷入“技术先进但生态孤立”困境。
目前,SK海力士已与台积电达成合作,将HBM4集成到CoWoS封装的参考设计中,降低其他芯片厂商的适配难度。
SK海力士与英特尔的HBM4合作,不仅关乎内存与芯片的性能提升,更预示着未来AI硬件竞争将从单一技术比拼,转向生态构建与产业链整合的全方位较量。
这场合作的最终成效,将在未来2-3年AI芯片市场的洗牌中得到验证,而其影响也将延伸至整个AI产业的技术路径选择与发展节奏。
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