出品|搜狐科技

作者|张雅婷

AI时代,存储技术迎来了高光时刻。

7月27日,中国存储巨头长鑫科技正式登陆上交所。上市首日,其股价涨幅超过4倍,市值峰值一度超越腾讯。仅仅两周前,韩国存储巨头SK海力士的股票代码在纽约时代广场的大屏幕上首次亮起,刷新了外国企业在美IPO募资的历史纪录。

北京大学计算机学院助理教授、博士生导师张杰,既是这一进程的参与者,也是见证者。他拥有韩国延世大学博士学位,博士后阶段曾在韩国先进科学技术学院任职,长期深耕于存储系统与体系结构的研究和设计领域。

回望国产存储的变迁历程,张杰对搜狐科技表示:“过去总觉得国产存储不行,做科研时主要采购三星的产品。如今我们转向国产品牌,学生们反馈测试结果也还不错。”

在人工智能时代,存储已成为不可或缺的关键环节。大模型竞赛本质上是时间的较量,存储系统的性能直接制约着数据访问速度。一旦性能短板出现,训练周期将被拉长,成本随之攀升。

国产存储的发展水平,关乎中国AI产业的行进速度与成本控制上限。长期以来,全球存储市场由三星、SK海力士、美光等少数寡头垄断,但这一格局正在发生松动。

今年一季度数据显示,长鑫存储在DRAM(动态随机存取存储器)市场的份额达到8%,长江存储在NAND Flash(非易失性闪存)市场的占比约为13%,两家企业均跻身全球前五行列。

张杰指出,存储领域的核心壁垒已逐步被攻克。目前,国内中低端存储产品在性能上与海外品牌基本持平,但在高端领域仍存在显著差距,例如HBM(高带宽内存)的商用化在国内尚属空白。

尽管如此,他对国产存储的未来持乐观态度——存储芯片对光刻机制程工艺的要求,远不如CPU、GPU那样严苛,它更多依赖于制造工艺的经验积累,需要时间去打磨。

张杰向搜狐科技坦言,海外厂商并无独家垄断的技术。“我认为国内厂商完全有机会在未来实现追赶,甚至超越三星和海力士。”

以下为搜狐科技与张杰的对话实录:

搜狐科技:随着AI技术的落地应用,存储为何从“配角”跃升为决定算力利用率的核心要素?

张杰:我们可以从AI的计算范式来审视这个问题。在大模型时代,特别是在解码(decoding)阶段,KV cache的存储访问频率与计算频率比例达到了1:1,而在以往,这个比例大约是1:数百。此外,从计算规模来看,大模型的参数体量不断膨胀,已达万亿级,这进一步推高了存储需求。

对于大模型竞争而言,训练速度至关重要。若对手一周完成一次模型训练,而你耗时一个月,对方就能多迭代四次。因此,当前行业最紧缺的是数据访问能力,这对存储带宽提出了极高要求。

搜狐科技:能否概述目前国内存储芯片的发展现状?近年来的进步幅度如何?

张杰:在消费级低端市场,国内产品已与海外品牌旗鼓相当;但在高端领域,技术差距依然明显。以DRAM为例,国内虽已推出DDR5,但频率尚未提升,且HBM商用化仍是一片空白。

在闪存领域,以固态盘的IO访问延迟这一核心指标为例,国内闪存介质的读延迟大约在30至50微秒之间,而三星、铠侠等头部厂商的尖端产品已将这一数值压缩至3微秒。两者之间的技术代差估计在2至5年左右。

搜狐科技:研发HBM的难度究竟有多大?为何目前仅有三星、海力士、美光能实现规模量产?

张杰:HBM的技术门槛极高。若将普通DRAM比作“平房”,只需两位砖瓦工修补墙壁、砌好砖块即可完工;而HBM则如同“多层楼房”,不仅要求每层芯片极薄,更高度依赖TSV(硅通孔)等先进封装工艺进行精确的垂直连接与对齐。同时,多层堆叠带来的散热管理以及超薄晶圆的良率控制,构成了极高的技术壁垒。

此外,国外厂商布局较早。SK海力士早在2009年便启动HBM研发,并于2013年完成首款样片。对于存储芯片厂商而言,先发优势至关重要,因为芯片需要经过漫长的验证周期,厂商需收集错误库并逐一解决。

举个简单的例子,我们曾使用某国产品牌的存储芯片进行开发,学生发现其性能表现尚可,难点在于测试过程中容易出现故障,需要返修和迭代,这对用户体验的影响十分明显。

搜狐科技:在高端存储芯片领域,国产厂商是否有机会追平海外巨头?

张杰:我认为这些差距可以通过时间弥补。没有什么技术是国外独有而我们没有的。比如制造工艺中的某些陷阱,若无长时间积累确实难以避开,但只要跨过去即可。

这就好比我们曾认为OpenAI遥遥领先,但随着资金和人才的投入,DeepSeek、月之暗面等国内企业也在迅速追赶。

搜狐科技:先进光刻设备受限,对存储芯片的发展意味着什么?

张杰:其实,存储芯片对光刻机制程工艺的要求并不像CPU、GPU等逻辑芯片那样苛刻。逻辑芯片依赖高精度光刻机缩小晶体管尺寸,而存储性能的提升主要依靠垂直堆叠。此外,过小的尺寸反而会损害数据保存能力。

搜狐科技:未来国产存储产业的发展趋势将呈现何种面貌?

张杰:国内已完成从0到1的跨越,未来3到5年,中国厂商将在存储市场中扮演更重要的角色。特别是在消费级市场,国产厂商必将占据主导地位,且发展速度极快,类似于国产电动车的崛起路径。

从人才角度看,国内近年来引进了大量集成电路相关的制造与设计人才。我相信国内完全有机会在未来实现追赶,甚至超越三星和海力士。

搜狐科技:华为提出韬(τ)定律,主张将“逻辑折叠”作为后摩尔时代芯片性能提升的核心路径,您如何评价?

张杰:我认为华为提出的韬定律,实质上是摩尔定律的一种互补形式,旨在通过缩短两个单元间的距离来提升吞吐量和性能。但华为的思路另辟蹊径,不仅在2D平面上做文章,更通过3D堆叠减少距离,辅以数据布线优化及软硬件协同优化等手段。

从理念层面看,这并非全新概念。我们在研究中早已知晓类似思路,即多个设备靠得越近,效率往往越高。华为的独特之处在于将软件、硬件等不同领域的想法整合成一套完整思想,相关实践其实早已存在。

搜狐科技:从人才培养的角度看,存储行业是否面临人才短缺?

张杰:与国内相比,韩国在存储行业的人才储备更为丰富,国内显然存在缺口。此外,国内存储厂商相对封闭,与高校之间的学术交流和科研合作较少。

事实上,国内存储企业尚未完全成熟,主要任务仍是追赶,即跟随三星的动作,因此对创新的要求不高。但随着公司规模扩大,必然面临一个问题:必须成为该领域的开拓者,而非一直跟随。这时就需要创新,而创新离不开充足的人才支撑。

搜狐科技:您给存储行业的学生有何建议?

张杰:如果在AI时代选择进入存储行业,我的建议是不要灰心。

存储市场需求稳定,工作岗位具有长期性,待遇优厚,尽管无法与AI领域相比。例如,北大毕业生与AI领域的普通博士生薪资相近,甚至后者更高,这让许多同学感到沮丧。不过,目前看来,许多AI公司处于亏损状态,未来能否持续在人才引进上投入巨资,尚存疑点。

实际上,当下国内多数AI公司更关注模型性能,尚未深入涉及存储的使用与利用。一旦基础模型的壁垒被打破,后续竞争将聚焦于成本。届时,存储的重要性必将日益凸显。