
“HBM之父”金正浩深谈:推理阶段更重要的半导体是存储器
“我认为十年以后,NAND Flash和HBF的市场需求,可能会比HBM还要大。”
“冷却技术会成为三星和SK海力士之间的性能差异来源。”
“HBM、HBF,甚至其他高带宽存储器,未来都会变成一栋栋‘百层大楼’。最上面再放上GPU,进行冷却。这样的3D半导体结构,几乎必然会成为未来AI计算机的架构。这是我现在的判断。
其中最难的技术之一,就是供电。因为你要供应几千安培的电流。未来最难的,可能就是电源供应网络的设计。这会成为真正的技术壁垒。”
存储是2026年资本市场最喧嚣的叙事。
7月10日,SK海力士以265亿美元登陆纳斯达克,创下外国公司在美上市的最大规模纪录。仅仅三天后,它在韩国市场创下单日暴跌15%的历史纪录,三星同日跌超10%,抛售蔓延至美股,美光、闪迪、西部数据无一幸免。
订单端却是另一番景象,美光的HBM产能已卖空到2027年,铠侠2026年全年NAND产出在1月就被订完。
股价的剧烈分歧面前,回到技术源头,不妨听听一个在技术设计上做了30多年的人怎么讲。
金正浩,韩国科学技术院(KAIST)教授,业界称他为“HBM之父”,领导的TERA Lab主导HBM设计技术二十余年,2010年起直接参与商用化设计,2025年发布了从HBM4到HBM8、覆盖至2040年的路线图。
1993年金正浩在密歇根大学拿到博士学位,用激光在飞秒尺度测量世界上最快的电信号,导师是2018年诺贝尔物理学奖得主杰哈·穆胡。30年后,AI时代的数字电路提速到皮秒甚至飞秒级别,“我30年前做的东西,现在反而全都派上了用场。”
在7月初《东亚日报》这场访谈里,金正浩有几个判断值得投资人细读。
1、10年后NAND Flash和HBF的市场需求可能会比HBM大;
2、AI能力最终是由存储器能力决定的。他把AI数据中心直接叫作“存储器工厂”,并主张把CPU、GPU放进HBM里面;
3、定制化HBM会打破存储器周期。其以客户的长期采购协议为开发前提,市场变成卖方市场;
4、HBM、HBF、HBS层层堆叠,到那时,电源供应网络和冷却技术会变得极其重要。
需要注意下他的立场,毕竟身为韩国人和存储技术专家,金正浩对于三星和海力士的乐观听下来确实有点满满当当。当然,他也讲到风险,包括中国存储企业的竞争力,以及美国本身技术的追赶和客户订单的其他考量,都会对两家企业产生很大影响。
至于存储股价,他把自己留在能力圈内,直言“股价预测不是我的领域”。
但技术的底层逻辑和发展路线,讲得非常清晰。值得认真一听!
聪明投资者整理了这场对话的全文,分享给大家。
HBM的真正爆发是在ChatGPT出现之后
主持人 我们可能得先从HBM讲起。其实HBM真正开始量产、被大规模采用,也就是最近两年左右的事情?
金正浩 准确地说,HBM3是这样。
但HBM1其实从2010年代初就开始了。当时SK海力士已经参与进来,GPU这一边则有英伟达和AMD。
所以,HBM1大概是在2010年代初开始的。只不过那时候主要还是用在显卡上。
主持人 你拿到博士学位是在1990年代,对吧?
金正浩 没错。
主持人 但你很早就开始研究后来被称为HBM的东西了。
金正浩 是的。我是在1993年拿到博士学位的。当时我的研究方向其实更接近物理学。
我做的是一种测量仪器,用来测量世界上最快的电信号,是用激光来测的。
我的导师几年前还拿了诺贝尔物理学奖。
那个时候,我做的设备可以在飞秒级别观察现象。所谓飞秒,就是连光都几乎像静止了一样的极端时间尺度。我们用激光去观察那个尺度下发生的事情。
而今天进入AI时代以后,因为需要处理的数据实在太多,数字电路的运行速度已经快到皮秒,甚至飞秒级别。
所以我三十年前读博士时做的东西,现在反而全都派上了用场。
不过,当时博士阶段研究的领域太窄、太深了。我这个人性格上又希望和现实世界多一点连接,不想只活在一个特别狭窄的学术领域里。
也不知道当时怎么想的,我觉得未来存储器会变得非常重要。
所以1994年,我加入了三星电子的存储器事业部。从那时起,我就一直在学习和研究存储器。
后来1996年,我来到KAIST任教。大概到了2010年前后,在此之前十多年里,其实一直有很多HBM前期的基础研究在进行。后来这些研究以商品的形式,落到了HBM这个产品上。
另外,HBM需要很多不同技术,比如量子力学、半导体物理、数学等等。
回头看,这些其实都是我大学二年级、三年级时学过的课程。尤其是数学,线性代数用得特别多。我是1981年学的线性代数。
所以从1981年算起,到今天HBM不断发展,再到我们实验室提出HBM8、往后三十年的路线图,整个时间跨度差不多有五十年。
主持人 你当年研究、思考HBM这个概念的时候,有没有预想到未来会进入人工智能时代?有没有想到它会成为AI时代的核心?
金正浩 没有。当时AMD和英伟达想的是把它用在显卡里。但显卡需要的数学,和人工智能需要的数学,其实是一样的。
所以后来HBM成了人工智能的核心零部件。
但一开始,站在英伟达的角度,他们知道这个东西可以用在显卡上。
而我当时想的是,韩国电视产业很发达,我想把这个芯片放进电视机里。我觉得它会让电视画面更华丽、更生动、更有真实感。所以我当时设想的用途是电视。
大概到了2015年,我在学校里和一些年轻教授开会,他们开始提到“深度学习”这个词。那是人工智能比较早期的时候。他们半开玩笑地说:“原来还有这种技术。”
但在场的人里,好像只有我没听明白。
也正是从那时候开始,我意识到自己必须认真学习AI。所以从2015年前后起,我事实上把自己的研究重心转向了AI。
研究了几年以后,我发现AI算法和HBM正好吻合,并意识到,这个东西会在AI里爆发式使用。
当时主要还是CNN,也就是把摄像头接上去识别物体;再往后一点,是强化学习,比如让AI下围棋之类。即便在那些应用里,也大量用到矩阵,所以需要HBM。
但真正像今天这样爆发,是在ChatGPT出现之后。
接下来,AI还会继续发展到Agentic AI,也就是智能体AI;一部分也会走向Physical AI,也就是物理AI。
从算法上看,Agentic AI和Physical AI对存储器的使用量,可能会比现在高出一千倍。
那时候需要的可能就不是HBM,而是Ultra HBM了。
所以我们现在也提出了一些新的想法。
但无论如何,一开始我并不知道会这样。这也可以说是一种运气。
我大学二年级的时候非常喜欢矩阵和线性代数,没想到后来显卡和AI用的都是同一套数学。这就是运气。
HBM的核心是堆叠扩容和并行加速
主持人 我理解的HBM,就是把多个DRAM堆叠起来。这个理解对吗?
金正浩 对,是这样的。
不过刚才也说了,无论是显卡还是AI,它们本质上都要做计算,而计算时必须从存储器里快速读取数据。
HBM之所以必要,有两个原因。
第一个,是容量必须足够大。
尤其是AI正在走向上下文工程、多模态和物理AI,存储器里需要存放的数据量越来越大。
我感觉这个容量大概每年都会翻一倍。如果每年翻一倍,十年就是一千倍。
如果要增加存储器容量,传统做法是把半导体里的晶体管和存储单元继续缩小。但现在已经到了非常困难的边界。因为晶体管和存储单元之间会产生干扰,也会有漏电现象。
基本上已经接近量子力学边界了,很难再继续缩小。也就是说,容量很难再靠缩小尺寸来增加。
所以我从2000年代初就开始讲,未来的存储器一定会堆叠,也必须堆叠。
当大多数人还在设计单层半导体的时候,我们就开始想:我们要把它堆起来。
当然,我们主要做的是设计,真正把它实现出来的是三星和海力士。但我们很早就有“必须堆叠”的想法。
后来以产品形式出现的,就是HBM。
第二个,是即使容量够大,数据也必须快速供应给GPU。
只有这样,ChatGPT才能快速把文章、文字回复给我们,现在甚至还要生成视频、电影。
要提升速度,就必须让数据并行、同时传输。
如果传统存储器像一条八车道高速公路,那么HBM就是1024车道。现在已经到了2048车道,几年以后可能会变成一百万车道。
所以HBM的两个核心特点是:
一是通过堆叠来增加容量;
二是安装“电梯”和“高速公路”,用接近光速的方式,把数据以比传统存储器快一千倍、甚至一百万倍的速度传出去。
这就是所谓的并行结构。这两点也是HBM的核心。
10年后NAND Flash和HBF的市场需求可能会比HBM大
主持人 现在大家都在谈HBM,不过也开始出现HBF这个概念。HBF是什么?它和HBM有什么不同?
金正浩 一般来说,存储器主要分两类:DRAM和NAND Flash(一种非易失性存储器)。
DRAM速度快,但不能长时间保存数据。
NAND Flash容量大,速度相对慢一些,但容量非常大,大概是DRAM的十倍左右,而且可以长时间保存数据。所以它通常用于相机等设备。
刚才说了,HBM是把DRAM堆起来,放在GPU旁边。但现在的问题是,容量还是不够。
为什么?因为AI开始讲Context Engineering,也就是上下文工程。输入AI的时候,不再只是输入文字,还会附上参考文件,甚至附上YouTube视频。
这样一来,视频文件、图像文件都会急剧增加。于是存储器容量还要继续扩大。
在计算过程中,中间阶段的数据也都要保存下来。我们一般叫KV Cache,也就是键值缓存。
再进一步,如果进入Agentic AI,我可能会雇用10个、100个AI来替我工作。
那AI替我做的工作量,会比我自己多一百倍,而且Agentic AI是24小时工作的。人中间还会休息,还要睡觉。AI不会。所以工作量会大幅增加,存储器容量也会随之大幅增加。
即使我们已经把DRAM堆起来了,容量还是不够。
那还有没有别的方法?于是就有人提出,把NAND Flash也堆起来。
把NAND Flash堆叠起来,就是HBF。
现在正在开发HBF的公司包括SK海力士、闪迪、三星电子。日本的铠侠应该也在开发。
最近铠侠的股价甚至超过丰田汽车,成为日本股市第一。
美国这边,做NAND Flash或者HBF的美光、闪迪,股价一直在上涨。
韩国这边,三星和海力士在做,所以它们的市值排在前面。
现在GPU旁边会连接两类存储器:一种是HBM,一种是HBF。
还有一种说法是,紧挨着GPU、帮助GPU计算的存储器,叫Hot Memory,也就是热存储器。
而我们过去留下的各种记录,也需要放在旁边长期保存。AI要记住关于我的信息,这类装置可以叫Cold Memory,也就是冷存储器。
现在这两边的需求都在增长。
从长期看,我认为十年以后,NAND Flash和HBF的市场需求,可能会比HBM还要大。
所以现在是HBM的时代,但三星电子和SK海力士必须好好准备,迎接HBF时代。
这是我的主张。
主持人 你之前经常提到,2038年可能会出现HBM8。到那个时候,HBM和HBF可能都会实现商业化。它们两者是互补关系吗?
金正浩 是的。今年已经出现HBM4了,几年后会出现HBM5。
接下来每两三年就会更换一代。十年左右以后,可能会发展到HBM8。
到了HBM8这个阶段,我认为HBM和HBF会一起使用。
HBM容量相对小一些,但速度更快;HBF速度慢一些,而且在物理上也有一些限制,但它的容量大。
所以最理想的是HBM,但如果容量不够,旁边可能就会接上HBF。
也就是说,到HBM8左右,不会只有一种存储器,而是两者共存。
这有点像一片公寓社区。最中心可能有百货商场,周边是各种住宅区。有商住混合的办公住宅,也有普通住宅。
未来也会有各种形态的HBM和HBF,组成一个复合体,相互连接,然后一起向GPU供应数据。
从总容量看,到HBM8这个阶段,HBF的容量可能会比HBM更大。
主持人 归根结底,就是一个堆DRAM,一个堆NAND。只靠一种不够,所以两种都必不可少。
金正浩 没错。而且在全世界范围内,能同时做这两件事的公司,只有三星电子和SK海力士。
现在闪迪和铠侠的股价虽然涨得很厉害,但它们只能做HBF。
eSSD也是一种堆叠NAND的技术,但它们做不了HBM。
所以我认为,三星电子和SK海力士手里拥有引领未来最强大的工具。
至于三星电子的会长、上一代会长、现任会长,以及SK海力士的会长,他们是不是已经把这些蓝图都画好了,我不太清楚,我没有和他们直接聊过,但我想他们应该也在努力学习。
而我自己,是基于对未来的洞察,以及最基本的物理和数学,做出这样的预测。
我认为未来大概率会这样发展。
AI能力最终是由存储器能力决定的
主持人 哇,那是不是可以说,三星电子和海力士拥有非常强的绝对优势?
金正浩 今天早上三星电子股价是不是又涨上去了?当然,股价预测不是我的领域。
但股价背后的底层逻辑是,世界正在进入AI霸权时代。而在我看来,AI能力最终是由存储器能力决定的。
直到去年,我还同时研究存储器、HBM和AI。那时我以为AI的能力来自数学。
AI里有一个叫Attention的机制,也就是注意力机制。但要实现它,就必须有存储器。结果到最后,存储器的性能就变成了AI的性能。
所以我现在把AI定义为:AI等于存储器。
也就是说,做AI的企业、做AI的国家,或者用半导体建设数据中心的人,都不得不去排队找存储器公司。
一个甲乙关系正在反转的时代正在到来。
更惊人的是,现在HBM和HBF是建设AI数据中心所必需的。
现在也有人把它叫AI Factory,也就是AI工厂。它本质上是制造AI的工厂。而我最近会把它叫作Memory Factory,也就是存储器工厂。因为AI工厂的核心就是存储器。
一个国家或一家企业拥有多少这样的设施,会决定AI国家霸权,也会决定AI企业的竞争力。
谷歌Gemini、OpenAI、Anthropic Claude,到底谁更强?
我的主张是:这由存储器决定。
而且最近还有一个趋势,就是为了保护个人信息,未来我的AI可能会直接在我的电脑上计算。这种个人电脑叫AI PC。
英伟达现在也想做这个方向。它和台积电一起做这种PC,里面会放128GB的LPDDR之类的存储器。
存储器用量非常大。如果要真正做好,可能需要TB级别的存储器。
那一台PC的价格可能就会变成1000万韩元。也就是说,存储器价格会直接决定PC价格。
还有一点,我认为未来的智能手机也不会是今天这样的智能手机,而会变成AI手机。
屏幕上可能只剩一个窗口,问你:“有什么可以帮你?”
其他东西都消失,AI会替我们完成一切。
未来可能还会出现AI眼镜。
但我认为,一部智能手机价格的一半以上,都会是存储器价格。
所以我想强调的是:AI基础设施,以及AI模型继续发展,都会让存储器需求不断扩大,而另一个重要轴心,就是AI PC和AI手机。
在推理阶段更重要的半导体是存储器
主持人 现在全球大型科技公司里,英伟达的表现当然是压倒性的。那你认为,英伟达能够保持最强地位,最大的秘诀是什么?
金正浩 到去年为止,人工智能最重要的是训练。训练能力就是AI能力。
在训练里,从计算角度看,Transformer模型有编码器和解码器。训练主要做的是编码器相关工作,还涉及反向传播,也就是数学里的微分。
最擅长做这件事的半导体,就是GPU。所以在训练时代,就是GPU时代,因为做AI必须有GPU。
于是大家排队,用很高的价格去买。
但从去年夏天开始,推理变得更重要,也就是Inference变得更重要。
这时候,更重要的反而是把大量数据输入进去。
只靠训练,无法克服幻觉问题。幻觉是AI非常致命的问题。它会给出毫无根据的错误答案。这样就没法真正使用。
所以如果要做个性化AI,推理就变得重要。
而我认为,在推理阶段更重要的半导体是存储器。如果进入推理时代,存储器可能会比GPU更贵,需求量也会更大。
另外还有一个原因。
GPU要提高性能,就必须扩大GPU面积,也就是放进去更多计算单元。
其中有一家公司叫Cerebras,它的做法是把整个12英寸晶圆做成一个GPU。
但这种方式很难形成大规模需求。因为如果晶圆上某个位置出现一个缺陷,可能整片晶圆都要报废。所以它的经济性不好,只能用于一些特殊目的。
当然,不管怎样,这也是一种方法。
但问题是,Cerebras也没有HBM、HBF。也就是说,它的存储器跟不上。所以到了推理时代,它会变弱。
那英伟达能不能像存储器一样,把GPU也堆起来?堆不了。
因为GPU太热,必须在背后加冷却装置,所以没办法堆叠。
从这个角度看,GPU现在有点被逼到死角了。
所以黄仁勋最近也有点坐立不安。他来韩国,上电视、投棒球、吃炸鸡、喝啤酒,见很多人……一个人如果心里很踏实,通常不会这么忙。
其中一个原因就是,GPU的技术成长几乎正在走向停滞。
相反,人工智能计算机未来的成长和演化,会取决于存储器。
这是我的判断。
当然,现在还是英伟达的世界。
主张把CPU、GPU放进HBM里面
主持人 你说实际运行中的GPU可能只有10%在工作,这是什么意思?
金正浩 意思是,即使安装了100万台GPU,它们真正工作的时间可能也只有20%,甚至只有10%。
为什么?因为GPU要等存储器把数据送过来,才能计算,再把结果送回去。
但现在的问题是,数据不能很好地从存储器传过来。
我们看到ChatGPT一个词一个词往外输出。每一个瞬间,它都要从HBM、HBF里读取数据,计算之后再写回去。
但时间几乎都花在读写上了。在这期间,GPU其实是在等着,基本上是在闲着。
所以关键在于:能不能更快读取数据,以及一次能读多少数据。
这就是为什么需要HBM和HBF。
但不管怎样,从计算角度看,不管算法怎么改善,用Turbo Control也好,用各种方法也好,我感觉GPU实际也就工作20%、30%的时间,其余时间大多在闲着。
主持人 所以你才说,未来会进入一个“GPU进入HBM或HBF内部”的时代。
金正浩 对。现在是HBM、HBF把数据送给GPU,GPU在那边眼巴巴等着。
那我们干脆自己算不就好了?如果HBM是一栋公寓楼,那就在公寓一楼装一个GPU,让数据坐电梯下来,在同一栋楼里完成计算。这样中午吃饭也不用跑到别的楼,在自己楼里就解决了。
所以我的主张是,把CPU、GPU放进HBM里面。
也就是说,让GPU被彻底边缘化。
不过如果太过分地把它排挤掉,可能会引发反弹,所以要适当分工,安抚一下它:
“贵一点、难一点的活儿我们来做,你在旁边等着。”
核心就是让GPU永远有点“口渴”,永远需要依赖我们。
我把这种架构叫作Memory-Centric Computing,也就是以存储器为中心的计算。
其实从HBM4开始,已经在朝这个方向走了。
主持人 如果把GPU放进HBM和HBF里,它也不是把很多GPU一层层堆起来,所以冷却问题应该不会那么严重吧?
金正浩 还是会有一些冷却问题。
从HBM4开始,SK海力士和三星都在做,但性能可能会有一些差异。
这个差异就和冷却有关。也就是谁能把热量更好地排出去。
比如刚才用公寓楼来比喻,如果一楼商铺里放进了一部分GPU功能,一楼就会非常热。
那上面的存储器就像住在地暖房上面一样。这样一来,性能就会下降,必须把“地暖房”的温度降下来。
冷却技术会成为三星和SK海力士之间的性能差异来源。
尤其从HBM4开始,出人意料的是,谁能更好地控制温度、冷却温度,会决定HBM的性能。
GPU也是一样。
所以现在冷却技术非常重要。
我们实验室现在的想法是,既然一楼太热,那就把HBM里的部分GPU功能放到“屋顶”上去,然后在屋顶上装冷却塔,从上面直接冷却。
这是我们提出的核心关键架构之一。
我们的学生现在正在围绕HBM5做硕士、博士研究。我觉得这里面可能会出现一个很大的成果,可以再等等看。
我们做这类研究,通常会发表很多论文,英伟达、AMD、三星、海力士应该都会看到。
一开始他们心理上可能会抗拒,但如果最后发现“只能这么做”,那事情就会自然往这个方向滚动起来。
主持人 如果像你说的那样,未来GPU会进入HBM和HBF内部……
金正浩 我后来还主张,连CPU也应该放进去。
主持人 如果真是这样,那三星电子和海力士是不是会变得更强?
金正浩 现在机会正在到来。
所谓更强,就是它们会拥有更大的主导权。那样一来,它们就有可能成为超越英伟达的企业。
但要做到这一点,必须开发技术,必须投资,也必须培养人才。
还要有政策判断和经营判断。
不能一听就说:“为什么要做这种没用的东西?”管理层要有开放心态。
我觉得经营者的判断是最重要的。
NPU这样的利基市场也会有机会
主持人 你认为,未来会从GPU时代走向存储器时代,这个趋势似乎已经开始了。不过现在GPU势头这么猛,又出现了NPU。NPU到底是什么?
金正浩 它们本质上都是处理器,都是做数学里的矩阵计算,都是AI所需要的东西。
GPU原本的完整说法是GPGPU。
TPU里也要放HBM。
所以无论如何,它离不开HBM,离不开存储器。
比如Gemini既可以写文章,也可以做LLM,还可以画图,功能非常多。
而如果不是做这么多功能,而是只为了把写文章这类特定功能做好,把功能缩小、简化,就会出现一种芯片,叫NPU。也有人把它叫LPU。
它们都是人工智能所需要的计算器,只是更适合特定目的,规模更小,耗电更低,成本也更低。
这种处理器,我们称之为NPU。
韩国国内现在有Rebellions、Furiosa AI、HyperAccel这些公司。
全世界大概有十来家公司在做NPU。
Furiosa和Rebellions虽然都是做NPU,但它们也会用到HBM。
因为想要性能好,存储器就必须好。
所以最后还是只能往这个方向走。
主持人 最近Furiosa和Rebellions都获得了韩国“国民成长基金”的大额投资。
金正浩 是的。
主持人 这是不是意味着,要它们好好和英伟达较量一下?这两家公司真的具备世界级竞争力吗?
金正浩 我当时就是评审委员。
主持人 你是评审委员?
金正浩 对。这里面有一层意思:英伟达不可能掌控世界上的所有东西。NPU、TPU也是如此。
所以一定会存在利基市场,也就是缝隙市场。
比如,如果我在沙特阿拉伯建设数据中心,假设全部用美国方案,依赖度就太高了。
那我可能会想,至少其中10%用其他解决方案。
在这种情况下,韩国的NPU企业就可能成为候选。
还有一个角度是韩国国内。
如果我们国内也要建设AI数据中心,刚才说到将来可能要建到100万台规模,那么其中10%如果全部用英伟达芯片,我们的依赖度就太高了。
所以韩国有必要培养本土企业。
因此,当时我们决定投资,核心就是想扶持韩国自己的本土公司。
总结起来,就是这样。
当然,从技术角度看,它们也有自己的优势。
中国存储器企业可能会拿到5%或10%的市场份额
主持人 现在不得不谈中国。大家也知道,中国已经开始开发HBM。下个月要上市的长鑫存储(CXMT),据说从今年开始量产HBM3。
金正浩 这个我还没有确认过。
不过现在存储器需求爆发得太厉害,光靠三星、海力士和现有企业已经不够,所以市场可能会开始使用中国产品。
因此,中国存储器企业可能会拿到5%或者10%的市场份额。
中国国内市场也会扶持它们。比如华为、阿里巴巴这些公司,如果开始做NPU或GPU,就会需要存储器。
所以中国进入存储器产业,某种程度上是不可避免的。
他们现在似乎也想做HBM。从我收到的一些联系来看,是这样的。
几年后,中国也许能做出HBM3。
但到那时,它的良率和性能,和三星、海力士相比,应该还会有相当大的差距。
而且到那个时候,三星和海力士可能已经把HBM5推向市场了。
所以我们能做的,就是始终保持高市场份额,始终保持最强技术力,用这种方式继续领先。
总有一天,美国企业、中国企业都会追赶HBM和HBF。所以这是一场关系到生存的游戏。我们必须活到最后。
主持人 现在长鑫存储和三星电子、海力士之间的技术差距,据说大概是三年左右,也有人说是三到五年。这个差距未来被缩小的可能性大吗?
金正浩 有几种风险。
比如我们自己经营判断失误,投资没有及时跟上,人才没有充分储备;还有战争风险;又或者美中关系突然和解,美国解除技术封锁,这些都是最大的风险因素,比如英伟达说“我要使用中国存储器”,那对韩国来说几乎是致命的。所以国际政治也必须做好。
主持人 虽然这是极端情况,但也不能完全排除这种可能性吧?
金正浩 没法知道。
如果从三十年、十年的尺度来看,哪里有永远的敌人,哪里有永远的朋友?
主持人 所以不能忽视中国的追赶。
金正浩 美国的追赶也存在。
因为英伟达和谷歌不可能永远只看三星、海力士的脸色生活。它们很可能会不断给美光订单,也会给闪迪订单,还会给铠侠订单。
未来电源供应网络和冷却技术会变得极其重要
主持人 我最近看到你的一些研究,提到了一个概念:高带宽SRAM,也就是HBS。这个概念是你最早提出的吗?
金正浩 就像我刚才说的,我可以提出概念,但如果要真正实现,还需要三星、SK海力士工程师们大量努力。
有些概念,十年、二十年后可能会引发很大的变化。
刚才我提到过Cerebras。它有一个非常大的GPU。
在NPU里,美国还有一种叫LPU的芯片。它们觉得用HBM有点没面子,而且会过度依赖别人,所以它们把存储器放进GPU里面。放进GPU内部的这种存储器,就叫SRAM。
SRAM比DRAM快大约一千倍,但容量小很多。
我后来仔细看了看,无论是Cerebras还是LPU,它们都用了SRAM,但容量不够。
据我所知,Cerebras那颗覆盖整片12英寸晶圆的芯片,SRAM容量也只有44GB。
而我的判断是,至少要有440GB,才能真正做点事情。
所以我的想法是,干脆把整片12英寸晶圆全部铺满SRAM,做成一个芯片。然后把这种芯片再堆10层、12层,甚至16层。
这样一来,容量就可以从100GB级别做到1600GB。
这就非常惊人了。
也就是说,把SRAM做成晶圆级规模,再堆叠起来,然后在上面放GPU。
SRAM速度快一千倍,容量又足够,那这件事就说得通了。
这种SRAM,我们称为HBS,也就是High Bandwidth SRAM。
我未来的梦想是:HBM、HBF、HBS都变成一栋栋百层大楼,最上面放着GPU,再进行冷却。
这种3D半导体结构,几乎必然会成为未来AI计算机的架构。
这可能需要十年、二十年,甚至三十年。
但其中最难的技术之一,就是供电。
如果反过来把GPU堆在HBS、HBM上面,就要供应几千安培的电流。
电源供应网络设计会成为最困难的问题。
这会成为真正的技术力。
无论是SK海力士、三星、美光,还是台积电,都是一样。
接下来还有一个难题,就是如何冷却。这会成为实现这种结构的障碍。
所以,电源供应网络和冷却技术会变得极其重要。
现在我们讨论的是,台积电做得好还是三星做得好,几纳米制程做得怎么样,良率怎么样。但未来真正决定企业生存的,可能会变成:谁能给包含HBS在内的3D AI计算机供电,谁能把它冷却下来。
定制化HBM会打破存储器周期
主持人 HBS简直就是存储器半导体的终极形态。
金正浩 可以说是终极形态。
我也想过这个问题。
大概十年前,我听说Cerebras要用12英寸晶圆做GPU。我当时想:这是什么?要用在哪里?
后来发现,可能主要是用于国防AI。
当时我心里还有点傲慢,觉得这东西有什么用。
但大概两周前,它在纳斯达克提交IPO了。
这件事让我的想法有点变化,原来这种东西还是有地方能用。
那如果Cerebras芯片最大的弱点是存储器不够,为什么不把存储器也堆起来?
有一天早上,我突然想出这个概念,就给学生发邮件说:“帮我把这个画出来。”
最近我开始讲HBS,就是从这里开始的。
等今年新的硕士生进来,我想让他们从HBS开始做硕士、博士论文。
主持人 那首先得做SRAM,对吧?
金正浩 对。
主持人 现在谁能做SRAM?
金正浩 主要是代工厂。台积电和三星电子都能做。
主持人 今年三星电子和海力士加起来的营业利润,有人预测会达到500万亿到600万亿韩元之间。这现实吗?还是过于乐观?
金正浩 我觉得现实。
主持人 你认为这是非常合理的预测?
金正浩 我经常和三星电子、海力士的高管开技术会议,我感觉他们的眼神越来越亮。
他们不会跟我讲销售额这种事情。
但现在HBM、HBF还有一个非常重要的特点,就是Custom HBM,也就是定制化HBM。
过去的模式是,先做出标准化产品,然后大量生产。
买家买多买少,会导致价格上下波动。我们把这叫作周期。
也就是说,主导权不在存储器厂商手里,而在CPU厂商、微软,或者电脑厂商手里。他们决定买多少。
存储器厂商只能提前多做一些,看客户脸色,猜着多做。有时候客户让你多做,结果最后又不买,库存压力就落到我们自己身上。
这就是所谓的存储器周期。
但从HBM4开始,因为里面会加入GPU功能,还有一个重要功能是:HBM之间开始互相通信。
过去HBM只做GPU吩咐的事情。而我的主张是,未来HBM之间要自己沟通,未来的HBM甚至可以让GPU之间互相竞争,谁对我更好,我就把更多存储器资源给谁。
这有点像我们存储器之间成立一个“组合”或者“联盟”。
我们自己决定,如果哪个GPU不讨我们喜欢,就不给它资源。
大概是这个意思。
这种变化意味着,随着算法、通信功能、GPU功能都进入HBM,不同公司的HBM设计会变得不一样。
谷歌、AMD、英伟达,各自需要的HBM设计都会不同。
而一旦进入定制化HBM,开发初期就会先拿到客户的采购承诺。这叫Long-Term Agreement,长期协议。如果客户不先承诺采购,开发可能根本不会启动。
但现在AI企业太需要高性能HBM了,所以它们只能排队。
于是市场变成了卖方市场,供应商开始决定价格。
这和过去的范式完全不同。
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