2018年，OpenAI首次提出GPT模型，自此，新一輪的全球科技領(lǐng)域變革新篇章正式拉開序幕，人工智能浪潮迅速席卷全球。在此過程中，AI大模型催生的海量算力需求呈現(xiàn)出爆發(fā)式增長，與此同時，強大的數(shù)據(jù)中心需求亦對存儲器提出了更高的要求。

大容量SSD正當(dāng)時
AI存儲新寵爭奪戰(zhàn)打響

據(jù)SK海力士子公司Solidigm亞太區(qū)銷售副總裁此前介紹，自GPT應(yīng)用開始發(fā)展，GPT模型的訓(xùn)練參數(shù)量持續(xù)攀升，GPT-3已擁有數(shù)十億參數(shù)，而GPT-4更是高達(dá)數(shù)萬億參數(shù)。

面對萬億級別的參數(shù)量，HBM（高帶寬存儲器）作為一款新型的CPU/GPU內(nèi)存芯片應(yīng)運而生。憑借高帶寬、高容量、低延時與低功耗等優(yōu)勢，HBM開始成為AI服務(wù)器搭載的標(biāo)配。

而在NAND方面，QLC Enterprise SSD（QLC企業(yè)級SSD）也因為其高容量、低功耗、快速讀取速度等優(yōu)勢，逐漸成為數(shù)據(jù)中心存儲解決方案的首選。尤其是隨著北美客戶擴大存儲產(chǎn)品訂單，QLC企業(yè)級SSD的需求也隨之攀升。據(jù)全球市場研究機構(gòu)TrendForce集邦咨詢預(yù)估，2024年，QLC企業(yè)級SSD出貨位元上看30EB(EB, Exabyte)，較2023年成長四倍。

當(dāng)前，AI推理服務(wù)器主要執(zhí)行讀取操作，與AI訓(xùn)練型服務(wù)器相比，數(shù)據(jù)寫入頻率相對較低。與HDD相比，QLC企業(yè)級SSD的讀取速度更快，且容量已發(fā)展至64TB。

除了具備了更高容量和更快的讀取優(yōu)勢外，QLC企業(yè)級SSD在AI應(yīng)用搭載提升的另一個重要原因是，更優(yōu)的TCO總體擁有成本優(yōu)勢。具體而言，憑借更高的存儲密度，優(yōu)化服務(wù)器和物理占用空間，并降低能源消耗等優(yōu)勢，在滿足高性能存儲需求的基礎(chǔ)上，QLC SSD可以幫助大規(guī)模數(shù)據(jù)中心降低TCO總擁有成本。

綜上所述，QLC企業(yè)級SSD正逐漸取代HDD成為人工智能存儲領(lǐng)域的又一個新寵，而隨著人工智能訓(xùn)練（AI Training）逐漸成為高能耗應(yīng)用，節(jié)能與否則成為了上下游廠商們重點考量的因素，基于此，QLC大容量SSD或許更適用于高容量需求的讀取密集應(yīng)用場景。

上游存儲廠商發(fā)力
Solidigm、三星一騎絕塵

在人工智能熱潮推動下，數(shù)據(jù)中心對超大容量SSD固態(tài)硬盤的需要亦同步增長，而基于QLC的NAND閃存產(chǎn)品無疑成為了滿足數(shù)據(jù)中心對超高性能SSD不斷增長的需求的最佳選擇之一。

但與此同時，AI數(shù)據(jù)中心的電力成本存在限制，因此每個存儲服務(wù)器都需要配備大容量內(nèi)存。對此，三星產(chǎn)品規(guī)劃團(tuán)隊副總裁Hyun Jae-woong近期表示，與多層單元（MLC）和三層單元（TLC）設(shè)備相比，QLC NAND每個單元可以存儲更多數(shù)據(jù)，顯著提升存儲性能。

從原廠技術(shù)來看，三星及Solidigm在QLC企業(yè)級SSD領(lǐng)域可謂是一騎絕塵，目前市場上也僅有上述兩家廠商已獲得QLC產(chǎn)品驗證。

其中，Solidigm正在批量出貨第四代192L QLC NAND。據(jù)悉，Solidigm第四代QLC NAND于2023年推出，基于Floating Gate技術(shù)，堆疊192層，單芯片密度達(dá)到1.3Tera Bit。相比于第一代64L QLC NAND，其Program速度提升2.5倍，隨機讀性能提升5倍，讀延遲降低1.5倍。

三星則將在今年下半年開始量產(chǎn)四層單元（QLC）第九代V-NAND。除了SK集團(tuán)和三星之外，西部數(shù)據(jù)也在積極爭取出貨大容量存儲產(chǎn)品，預(yù)計未來將會量產(chǎn)162層QLC SSD。

而就營收和市占率而言，三星和SK集團(tuán)亦屬于遙遙領(lǐng)先。TrendForce集邦咨詢此前的報告顯示，2024年第一季度，三星和SK集團(tuán)（SK hynix&Solidigm）在全球企業(yè)級SSD領(lǐng)域的市占率合計達(dá)77.8%，其中三星憑借47.4%的市占率穩(wěn)居第一，SK集團(tuán)則緊隨其后，占比30.4%。

營收方面，受供應(yīng)商減產(chǎn)影響，自2023年第四季起涌進(jìn)的大容量訂單需求尚未被完全滿足，加上其它終端產(chǎn)品欲憑借建置低價庫存的采購策略而擴大訂單，同時，AI服務(wù)器帶動大容量存儲需求明顯成長，2024年第一季度企業(yè)級SSD采購位元季增逾兩成，在量價齊漲的情況下，2024年第一季企業(yè)級SSD營收達(dá)37.58億美元，季增62.9%。其中排名前二的三星和SK集團(tuán)分別實現(xiàn)營收17.82億美元和11.44億美元。

集邦咨詢表示，第二季AI服務(wù)器對大容量SSD的需求將持續(xù)看漲，除了推升第二季企業(yè)級SSD合約價格續(xù)漲超過兩成，預(yù)估第二季企業(yè)級SSD營收成長幅度仍有機會續(xù)增20%。

結(jié) 語

隨著ChatGPT、Sora等AI大模型的火爆出圈，人工智能技術(shù)在各行各業(yè)中已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用，AI手機、AI PC、AI服務(wù)器等AI終端應(yīng)用逐漸走上舞臺。而未來，存儲技術(shù)將成為人工智能AI滲透率進(jìn)一步提高的重要驅(qū)動力之一。

AI運行需要大量的計算資源以進(jìn)行模型訓(xùn)練與推理，這一過程中要用到高性能計算芯片包括GPU（圖形處理器）、ASIC（應(yīng)用專用集成電路）、人工智能專用芯片，還有HBM等存儲器芯片。隨著AI大模型持續(xù)火熱，相關(guān)應(yīng)用不斷普及，AI正成為全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)主要推動力。