AI時代，三星半導(dǎo)體最新的存儲解決方案將如何掀起創(chuàng)新協(xié)作浪潮

3月20日，2024年CFMS閃存市場峰會在深圳前海舉行，全球存儲產(chǎn)業(yè)鏈及終端應(yīng)用企業(yè)匯聚于此，共同探討新市場形勢下的新機遇。

連月來，由于大廠減產(chǎn)及拉漲效果漸顯，存儲市場價格錄得連續(xù)上漲。不過，價格上漲背后，存儲市場供需關(guān)系仍不明確。

當(dāng)前業(yè)內(nèi)比較一致的共識是，AI應(yīng)用將為存儲企業(yè)開辟新的、龐大的增量市場。在這個新興市場，存儲廠商能否提供更高價值的存儲解決方案將決定他們的核心競爭力強弱。

新一輪存儲產(chǎn)業(yè)競賽開啟，存儲巨頭的動作值得關(guān)注。作為一家提供全方位存儲解決方案的原廠以及全球存儲產(chǎn)業(yè)鏈領(lǐng)頭企業(yè)，三星半導(dǎo)體在CFMS 2024上展示了其為迎接AI浪潮面向PC、移動端和服務(wù)器推出的多樣化創(chuàng)新存儲解決方案。

同時，三星電子執(zhí)行副總裁兼解決方案產(chǎn)品工程師團隊負(fù)責(zé)人吳和錫（Hwaseok Oh），發(fā)表了題為“與客戶同行，共筑創(chuàng)新之路”的演講。

讓我們一起看一下三星半導(dǎo)體在各條存儲產(chǎn)品線上的創(chuàng)新性產(chǎn)品以及新技術(shù)如何助力人工智能時代技術(shù)的發(fā)展。

01、面向移動端：三星計劃推出UFS 4.0 4通道產(chǎn)品

近年來，AI部署逐漸從云端走向移動端（End-to-End）。輕量化移動模型的迅速發(fā)展，也對移動端存儲提出了新的需求。相較于UFS2.2和3.1，傳輸速度更快、功耗效率更優(yōu)的UFS 4.0更適合端側(cè)AI大模型。

不過，還有一個問題需要考慮，那就是相較AI的快速發(fā)展，與標(biāo)準(zhǔn)化工作“結(jié)伴而行”的接口技術(shù)進展顯得相對緩慢。

對此，三星半導(dǎo)體的應(yīng)對之策有兩個。吳和錫在分享中提到，三星半導(dǎo)體計劃提升UFS接口速度，并正在研發(fā)一款使用UFS 4.0技術(shù)的新產(chǎn)品，將通道數(shù)量從目前的2路提升到4路。同時，三星半導(dǎo)體也在積極參與UFS 5.0標(biāo)準(zhǔn)的討論，期望與移動公司和AP公司共同促進UFS 4.0 4通道和UFS 5.0的合作。

根據(jù)三星半導(dǎo)體的分享，UFS 4.0 4通道的傳輸速度和功耗效率相較UFS4.0會有兩倍的提升，UFS 5.0的提升則更大。這意味著之后模型載入時間能大幅縮短，對于強調(diào)用戶體驗的移動設(shè)備來說，這顯然很關(guān)鍵。

UFS產(chǎn)品方面，三星半導(dǎo)體在展區(qū)展出了面向移動端的JEDEC最新技術(shù)規(guī)格的UFS 4.0存儲。另外，三星在2023年推出的業(yè)內(nèi)首個移動端商用QLC UFS，現(xiàn)已準(zhǔn)備批量生產(chǎn)。

2024年被稱為AI手機元年，隨著大模型被裝進手機，更大容量的智能手機產(chǎn)品將成為標(biāo)配。UFS 4.0閃存所使用的新存儲技術(shù)，容量高達1TB，有助于大存儲空間手機的推進。

此外，綜合考慮到BOM成本以及為了加速AI在終端的應(yīng)用，存儲廠商確實是時候考慮讓UFS4.0在運行端側(cè)大模型中扮演更重要的角色以減輕DRAM的負(fù)擔(dān)和成本。

當(dāng)然，UFS 4.0的價值并不局限于手機領(lǐng)域，還包括其他需要處理大量數(shù)據(jù)的虛擬現(xiàn)實場景以及自動駕駛場景等。

02、面向PC端：準(zhǔn)備迎接PCIe 5.0時代

端側(cè)大模型要求PC端SSD產(chǎn)品能夠提供強勁性能，這將加速PCIe 5.0技術(shù)的普及。CFM閃存市場最新的報告顯示，PCIe5.0的市場份額將不斷擴大。

三星半導(dǎo)體也預(yù)計，PCIe5.0很快會應(yīng)用于PC端的SSD產(chǎn)品。為了迎接PCIe 5.0時代，三星表示已經(jīng)在服務(wù)器市場中積累了相關(guān)經(jīng)驗。吳和錫提到，在這個過程中，確保PCIe物理層信號完整性和控制因性能提升而產(chǎn)生的熱量非常重要。

事實上，PCIe5.0的規(guī)范早在5年前就已經(jīng)發(fā)布，不過散熱、信號損耗等問題一直是阻止PCIe5.0 SSD在PC市場推廣的重要原因。為此，三星半導(dǎo)體的相關(guān)經(jīng)驗及支持可以幫助客戶很好解決這方面的問題。

在面向PC端方面，三星半導(dǎo)體的存儲產(chǎn)品PM9C1a值得關(guān)注。PM9C1a不僅在PCIe4.0接口環(huán)境下表現(xiàn)優(yōu)異，而且具有強大的PCIe 5.0兼容性管理能力。

作為一種高速串行計算機擴展總線標(biāo)準(zhǔn)，PCIe 5.0提供了兩倍于PCIe4.0的數(shù)據(jù)傳輸速率以及更低的延遲。PCIe接口的每一次升級，都會帶動那些需要高帶寬、低延遲才能實現(xiàn)最佳工作的場景的升級。對于終端用戶來說，感受最深的就是玩游戲以及視頻剪輯、3D渲染等。對于企業(yè)來說，PCle 5.0接口可以增強人工智能、機器學(xué)習(xí)等數(shù)據(jù)密集型工作負(fù)載的性能，進而提升效率。

03、面向數(shù)據(jù)中心：FDP時代到來

硬件功能固然重要，但管理所有數(shù)據(jù)的方式也很關(guān)鍵。針對服務(wù)器用SSD，吳和錫重點分享了三星半導(dǎo)體在推進的FDP（靈活數(shù)據(jù)放置）技術(shù)。

在延長產(chǎn)品使用壽命上，有多種數(shù)據(jù)布局方法可供業(yè)界選擇。這些技術(shù)方法可以分為兩大類。一類是像OC-SSD和ZNS這樣的技術(shù)，采用這類技術(shù)，主機可以在決定存儲數(shù)據(jù)位置方面發(fā)揮更主動的作用。另一類是像FDP這樣的技術(shù)，通過接收設(shè)備上主機的提示來控制數(shù)據(jù)?？紤]到實施難度和效率，近年來，F(xiàn)DP已被認(rèn)定為最佳解決方案。隨著OCP將FDP指定為技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，這種趨勢越發(fā)明顯。

為什么FDP是更優(yōu)的技術(shù)路線呢？這是因為FDP已經(jīng)具備了構(gòu)建生態(tài)系統(tǒng)的三大要素。首先，F(xiàn)DP已被批準(zhǔn)為NVMe標(biāo)準(zhǔn)。其次，主機驅(qū)動程序已被包含并部署在Linux內(nèi)核。第三，F(xiàn)DP已被證明在CacheLib應(yīng)用程序中是有效的。

據(jù)了解，三星是首家提供支持FDP驅(qū)動的SSD制造商，與客戶在FDC POC領(lǐng)域開展合作的第一款產(chǎn)品是為加速服務(wù)器提供的SSD產(chǎn)品PM9D3a?；谶@項技術(shù)，三星半導(dǎo)體已經(jīng)與客戶展開合作，并計劃通過后續(xù)產(chǎn)品為提升性能、強化特點提供更大支持。

除了面向PC、移動端和服務(wù)器市場持續(xù)推出多樣化創(chuàng)新存儲解決方案，三星還提供產(chǎn)品規(guī)劃到穩(wěn)定的端到端客戶支持服務(wù)，并呼吁客戶積極參與高質(zhì)量的測試數(shù)據(jù)收集，共同推動技術(shù)進步。

04、三星半導(dǎo)體即將上市兩款CXL存儲模組

在數(shù)據(jù)中心存儲方面，三星半導(dǎo)體提到兩款即將上市的CXL存儲模組，一款是已經(jīng)推出的第一代基于SoC的CXL2.0產(chǎn)品CMM-D，三星半導(dǎo)體計劃在2025年發(fā)布搭載第二代控制器、容量為128GB的新產(chǎn)品。與此同時，三星還在不斷研發(fā)同時使用NAND和DRAM的混合式CXL存儲模組架構(gòu)CMM-H，該架構(gòu)針對AI和ML系統(tǒng)使用的。

CXL DRAM 利用處理器內(nèi)存互連共享技術(shù)，能高效進行數(shù)據(jù)處理，有望在人工智能和機器學(xué)習(xí)等核心技術(shù)領(lǐng)域發(fā)揮關(guān)鍵作用。目前市場上搭載了DRAM的CXL產(chǎn)品很受歡迎。據(jù)市場研究公司Yole Group預(yù)測，全球CXL市場在2028年將達到 150 億美元。雖然目前僅有不到 10%的CPU與CXL標(biāo)準(zhǔn)兼容，但預(yù)計到2027年，所有CPU都被設(shè)計為支持CXL接口。

作為CXL聯(lián)盟的董事會成員，三星電子在CXL技術(shù)上一直處于前沿地位。同時，三星表示，希望與客戶共同開發(fā)CXL量產(chǎn)規(guī)范，加速新技術(shù)應(yīng)用。

05、寫在最后

作為全球存儲產(chǎn)業(yè)鏈的引領(lǐng)者，一直以來，三星都在積極參與初步標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范建議和標(biāo)準(zhǔn)化工作，同時，三星不斷與客戶加強聯(lián)合驗證工作，促進新技術(shù)的各類生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)建。

當(dāng)前，AI 技術(shù)的發(fā)展給存儲產(chǎn)業(yè)帶來了新的挑戰(zhàn)和機遇。在存儲市場占據(jù)重要份額的三星不僅在面向移動、PC 以及服務(wù)器的各條存儲產(chǎn)品線上不斷推出創(chuàng)新性產(chǎn)品及著力研究下一代新技術(shù)，而且注重與生態(tài)系統(tǒng)各方參與者攜手合作，致力于通過技術(shù)研發(fā)，幫助客戶邁上新的臺階，推動產(chǎn)業(yè)的整體發(fā)展。