存储行业报告：HBM应用（39页）

行业报告下载 2024年07月27日 07:58 管理员

半导体存储可分为易失性存储芯片（RAM）和非易失性存储芯片（ROM）。其中，易失性存储主要以SRAM （静态随机存储器）和DRAM （动态随机存储器）为主。非易失性存储从早期的ROM（PROM、EPROM、EEPROM）到闪存（ NOR Flash和NAND Flash）。根据传输速度、容量、数据可擦除性等关键参数，不同存储器拥有各自适用的领域，以计算机系统中的使用来看： SRAM速度够快，通常作为中央处理器（CPU）的缓存使用，DRAM价格低廉、容量大，通常用作内存，NAND Flash用于大数据存储，NOR Flash通常用于代码存储。在存储行业产品的市场占有率方面，DRAM以超过50%的份额稳居第一，紧随其后的是NAND，占比约为41%。NOR则保持稳定，维持着约1%左右的市场份额，其他产品如EEPROM等则占据约1%的市场份额。在HBM出现之前，DRAM按照产品分类主要分为DDR、LPDDR和GDDR。其中DDR适用于计算机、服务器和其他高性能计算设备等领域；LPDDR适合移动设备和嵌入式系统等需要长时间使用的场景，如手机、平板、穿戴等；GDDR是为了设计高端显卡而特别设计的高性能DDR存储器规格，它比主内存中使用的普通DDR存储器时钟频率更高，发热量更小，所以更适合搭配高端显示芯片。随着人工智能技术的快速发展，传统的GDDR内存逐渐达到其技术发展的瓶颈。 1）GDDR5无法跟上GPU性能发展：AI训练的参数量每两年增长410倍，而单GPU内存仅以每两年2倍的速度增长；硬件的峰值计算能力20年中提升了60,000倍，但 DRAM带宽的增长却仅提高了100倍，互连带宽只提升了30倍。内存难以跟上AI硬件的计算速度，限制了AI芯片性能发挥，形成了“内存墙” ；2）GDDR5限制了外形尺寸：为实现高带宽，越来越多的GDDR5和电路要集成在一起会限制产品的尺寸；3）片上集成并非万能：片上集成的兼容和可拓展性受到限制。HBM的出现克服传统GDDR在带宽上的局限，并突破内存墙的限制，以适应AI时代对高算力和高带宽内存的需求。

存储行业报告：HBM应用（39页）-第1张图片