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伺服器基礎知識全解終極版(第二版)(共227頁),內容圖文並茂,由淺入深,介紹全面,是世面罕見的伺服器學習資料,內包括伺服器基礎知識、CPU、記憶體、GPU、硬碟、智慧網絡卡等9個章節。本次主要更新內容:
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1、CPU更新(Intel/AMD架構演進,國產CPU架構)
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2、GPU更新(英偉達GPU架構,從Fermi到Hopper,Rubin Ultra)
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3、記憶體技術、操作系統、儲存技術等更新
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4、已知問題修正
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5、更新內容40+頁PPT
本文參考自“從雲到端,AI產業的新正規化(2024)”,文章參考“伺服器變革:儲存從HBM到CXL”,通常單臺傳統伺服器價格在1萬美金以內,而搭載8張H100算力卡的DGX H100AI伺服器價值量可達40萬美金(300萬人民幣左右)。
關於最新超算算力市場現狀,請參閱文章:Hyperion Research ISC 2024市場報告:超算市場穩中有進,未來5年增長率達8.2%。
自然語言的運算、圖形的處理需要大量儲存器協助運算及存儲, 並且AI伺服器對資料傳輸速率有著更高要求,催生了儲存及PCB價值量的增長。
從供應鏈角度出發,探討儲存、PCB,以及更上游的封測、製造環節的產業機遇。

AI三要素包括算力、互聯和儲存,從伺服器供應鏈角度看,儲存是AI時代變革重點。
處理器效能不斷提升,“記憶體牆”成為計算機系統的瓶頸。計算機系統的執行受到處理器和記憶體的配合影響,但處理器效能因摩爾定律不斷提升,而記憶體DRAM的傳輸頻寬沒有跟隨工藝的演進而快速增長,導致訪存時延遲高、效率低,嚴重製約處理器效能發揮,即出現“記憶體牆”。在AI和視覺等領域,需要大量的記憶體頻寬來支援複雜的計算操作,若記憶體效能落後,會導致實際算力下降50%甚至90%。
HBM是目前用於打破“記憶體牆”的重要技術之一。高頻寬儲存器(HBM)是一種基於3D堆疊工藝的高效能DRAM,可以提供更高的記憶體頻寬和更低的能耗,適用於高儲存器頻寬需求的應用場合,如HPC、網路交換裝置等。最新的HBM3E產品可提供超過1TB/s的資料頻寬,具有8Gb/s的I/O速率,緩解了因記憶體部件延遲而阻礙算力增長的問題。

根據Yole Group統計,2023年海力士以55%的營收佔比在HBM市場佔據主導權,其後是三星和美光,營收佔比分別為41%和3%。美光早期在堆疊式DRAM的探索中最先選擇了HMC技術,在資料傳輸時延遲和速度方面存在劣勢,但其及時轉向,在2020年推出首款HBM2產品,此後躍過HBM3,直接投入研發HBM3E,並於2023年7月釋出24GB 8-HighHBM3E。
三家原廠最新的HBM3E產品對比來看,低能耗是美光的主要競爭優勢,三星擁有更小的堆疊間隙,有利於更高層數堆疊,SK海力士則得益於其開發的MR-MUF技術,散熱效能優異。

AI伺服器需求核心在於更大頻寬的儲存,帶來了儲存技術路線變革:
1)CXL(compute express link):全新的互聯技術標準,其帶來的DRAM池化技術可以大大節約資料中心的建設成本,同時帶動DRAM的用量。
2)MCR/MDIMM(Multiplexer Combined Ranks):大大提高記憶體頻寬,AMD已經在MemCon 2023上表達了它幫助推動JEDEC的MRDIMM開放標準 的承諾,英特爾也與SK hynix和瑞薩合作,基於與MRDIMM類似的概念,開發了多路合併陣列(MCR)DIMM。
3)PCIe 5.0(Peripheral Component Interconnect Express 5.0):新一代匯流排技術,構建了更加高速的序列通訊系統標準。

MCR/MRDIMM可以很好的滿足AI伺服器對記憶體頻寬的高需求,該技術將多個DRAM記憶體模組組合在一起,透過將兩個Rank形成偽多記憶體通道(Pseudo Channel),並使用專門的控制器(介面晶片)來管理它們之間的資料傳輸,並大大提高記憶體頻寬,理論上,MCR/MRDIMM記憶體的頻寬是DDR5的兩倍。
瀾起科技已於2022年完成MCR控制晶片(MRCD/MDB)研發。

美光在HBM市場起步晚於三星和SK海力士,但於2023年7月率先發布HBM3E完成新產品反超。後續產品規劃上,根據美光披露的產品路線圖,其預計將於2025年釋出36GB 12-High HBM3E用以完善其HBM3E產品線,並於2026年推出革命性產品36GB 12-High HBM4,頻寬預計將超過1.5TB/s。
預計在2027年前,美光將對HBM4產品容量進一步升級,釋出48GB 16-High HBM4。2028年,美光預計釋出頻寬升級至2 TB/s 以上的HBM4E。2023-2028年內,美光幾乎年均推出一款HBM系列新產品,展示出其對高速增長HBM市場的勃勃雄心。

瀾起科技擁有兩大產品線,互連類晶片產品線和津逮服務器平臺產品線。其中,互連類晶片產品主要包括記憶體介面晶片、記憶體模組配套晶片、PCIe Retimer晶片、MXC晶片、CKD晶片等,津逮伺服器平臺產品包括津逮CPU和混合安全記憶體模組。
新品序列基本在2023年完成研發及送樣,未來業績核心驅動一是DDR5晶片不斷迭代保持價值量,二是新品逐步上量開啟成長空間。高效能運力產品方面Retimer,MRCD/MDB已經實現出貨,並在推進開展DDR5第四子代RCD、第二子代MRCD/MDB晶片和PCIe 6.0 Retime晶片的研發。

聚辰股份是國產EEPROM龍頭廠商。產品主要包括EEPROM、音圈馬達驅動晶片、智慧卡晶片和NOR Flash,並廣泛應用於智慧手機、汽車電子、白色家電等眾多領域。公司持續拓寬EEPROM產品的應用領域,與瀾起科技合作開發的SPD EEPROM產品於2021年第四季度實現量產。

記憶體邁入DDR5世代,SPD EEPROM必需性突顯。除記憶體介面晶片RCD、DB外,序列檢測集線器(SPD)是記憶體管理系統的關鍵組成部分,適用於DDR5系列LRDIMM、RDIMM、UDIMM、SODIMM等記憶體模組。伴隨DDR5記憶體滲透率不斷提升,SPD EEPROM將迎來更廣闊的的市場空間。



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