要点:
在AI算力快速扩张与能效矛盾日益突出的当下,软银与英特尔联合开发新一代低功耗内存芯片,力图以革命性技术突破AI基础设施的能耗瓶颈。
在生成式AI引发新一轮算力竞赛的背景下,支撑其运行的底层硬件正面临前所未有的挑战。尤其在内存领域,随着模型规模激增、推理频次提升,数据吞吐与能效之间的矛盾日益突出。如何在保障高性能的同时,有效控制能耗,已成为摆在业界面前的一道关键难题。正是在这样的需求驱动下,一项全新的合作正在悄然展开,或将为AI时代的数据中心注入颠覆性的内存解决方案。
近期,全球科技投资巨头软银集团/SoftBank正携手芯片制造商英特尔/Intel达成战略合作,共同开发具有划时代意义的AI专用内存芯片。这项合作将致力于突破当前AI计算中的能耗瓶颈,有望将芯片功耗降低50%,为全球AI基础设施建设带来革命性变化。
共建Saimemory:能效提升或达50%
据悉,英特尔与日本科研机构将联合开发一种全新架构的堆叠式DRAM芯片,技术路线完全不同于现有的高带宽内存/HBM方案。这项创新技术源自英特尔的研发积累,并融合了东京大学等日本高校的核心专利。
新型布线结构将显著降低能耗,预计可将功耗减少约50%,显著提升芯片的能效表现。业内认为,该项技术的成功有望为AI数据中心的绿色化转型提供关键支撑,若实现商业化,将有效降低AI计算的运营成本,对推动可持续发展具有深远意义。
为推动该技术落地,合作方共同成立了专门公司“Saimemory”。该公司将整合英特尔的先进芯片技术与日本顶尖高校的专利资源,构建独特的技术优势。 Saimemory将专注于芯片设计及专利管理,制造环节则交由第三方代工厂完成。这种分工方式有助于优化资源配置、提高研发效率。
此外,日本理化学研究所及神港精机也有意通过资金或技术方式参与该项目,进一步增强技术与资本力量。项目目标是在两年内完成原型芯片的设计,并在此基础上评估量产可行性,力争在本世纪20年代实现商业化落地。
该项目预计总投资达100亿日元(约合7000万美元),其中软银将作为主要投资方,出资30亿日元(约合2000万美元)。项目方还计划寻求政府政策层面的支持,进一步推动研发与产业化进程。
软银对该芯片已有明确应用规划,计划将其用于旗下AI训练数据中心。随着AI技术在企业管理等高端场景中的广泛应用,对高性能、低功耗计算能力的需求日益迫切。这款新型内存芯片凭借卓越的能效优势,有望以更低的成本构建高效数据中心,满足不断扩张的AI计算需求。
从高功耗到环保算力:开启节能AI芯片新时代
目前,用于大规模模型训练和推理的人工智能处理器尤其是GPU—,高度依赖高带宽内存/HBM以满足其巨大的数据吞吐需求。 HBM通过堆叠多层DRAM并釆用硅通孔/TSV技术实现极高带宽,但其制造成本高、工艺复杂、能耗大、散热困难,成为制约AI基础设施发展的关键瓶颈。随着AI应用快速扩展,HBM需求飙升,导致三星、SK海力士与美光三大供应商产能吃紧、价格居高不下。
而Saimemory项目正是为突破这一瓶颈而设立,致力于通过创新DRAM堆叠方式与内部布线结构,大幅降低AI运算中内存瞬时处理的能耗。据悉,项目目标是在现有HBM基础上将功耗削减一半以上,显著提升数据中心的能效表现,降低运营成本,尤其在全球能源形势趋紧的背景下,这一成果将为建设更加环保高效的AI基础设施提供重要支撑。
对于软银而言,这项合作具有重要的战略价值。 Saimemory的产品一旦问世,软银将作为优先客户获得供应,计划部署于其正在建设的AI训练数据中心,以实现高质量、低成本的AI服务。对正积极布局AI基础设施的软银而言,这将是巩固未来竞争力的关键一步。
项目也体现了日本在全球科技版图中谋求更大话语权的努力。在孙正义领导下,软银持续投资AI相关基础设施,通过合作与并购不断扩大算力资源。有专家对此指出,Saimemory契合日本政府推动半导体本土创新的战略目标,而这一领域日本长期落后于台韩,急需突破。
而对于英特尔方面,参与该项目标志着其在存储器领域的一次关键回归。自2022年退出Optane业务并出售NAND资产后,英特尔仍保留着3D XPoint技术和相关专利。虽然Saimemory聚焦DRAM而非非易失性内存,但英特尔在先进封装、芯片堆叠等领域的深厚技术积累,将为项目研发提供重要支撑。尽管公司当前面临一定财务压力,但约7000万美元的投资仍处于其战略承受范围之内。
与此同时,该合作也象征着日美科技生态系统联系的深化,可能为更多联合创新项目铺平道路。节能型内存芯片的研发有望吸引全球寻求优化AI运行效率的企业关注,进一步提升Saimemory在未来市场中的关键地位。
尽管有评论将Saimemory视为某种“Optane 2.0”的延续,技术路径上两者差异明显。 Optane是一种安装在处理器和较慢储存装置(SATA HDD、SSHD、SSD)之间的系统加速解决方案,使电脑能够将常用资料和程式储存在更靠近处理器的地方。 Optane以低延迟和持久性见长,主要用于存储系统优化,而Saimemory专注于提升带宽与能效,服务于AI推理和训练场景。
但英特尔在存储架构与封装领域的积淀,仍可能为其提供间接助力。与三星、NEO Semiconductor等厂商强调通过3D堆叠提升容量(如单模组512GB)不同,Saimemory更关注通过结构创新降低功耗。
当然,降低功耗的目标虽具吸引力,但真正实现商业化仍面临诸多技术挑战。堆叠式DRAM的大规模开发需克服热管理与制造精度等难题,其与现有AI硬件生态的兼容性也将直接影响市场接受度。在这些方面,英特尔的工程能力至关重要。
尽管如此,Saimemory的潜力不容小觑。随着AI渗透至自动驾驶、个性化医疗等领域,对高性能、大容量内存的需求日益增长。甚至有资料显示,该项目有望成为产业在追求性能与可持续性之间寻求平衡的转折点。
从更宏观的视角来看,Saimemory还承载着日本重振半导体存储产业的希望。上世纪80年代,日本曾占据全球DRAM市场70%的份额,后在台韩竞争压力下逐步退居二线。如今,随着全球对半导体供应链安全的重视,日本政府正加速推动本土产业复兴,计划在2030财年之前向半导体与AI领域投入逾10万亿日元。 Saimemory若能成功,或将成为日本在主流存储市场重新夺回一席之地的关键契机。
未来,数据中心不仅能实现更高效的AI计算,还能在能耗方面大幅节省。这不仅是技术进步的体现,更是朝绿色计算迈出的重要一步。 Saimemory能否开启这一新时代,值得各方持续关注。