深夜下载一部30GB的高清电影,进度条缓慢移动时,三星实验室里的一颗12纳米级DRAM芯片,正以每秒7.2Gbps的速度同时处理两部这样的电影。

三星电子在2022年12月宣布开发出12纳米级16Gb DDR5 DRAM,这款产品能够在一秒钟内处理两部30GB超高清电影-1。而在更早的2020年,三星的第三代HBM2E DRAM“Flashbolt”已经可以一秒传输82部Full HD电影-8

从等待数小时的下载到近乎即时的数据传输,电影DRAM技术的发展正悄无声息地改变着每个人享受数字内容的方式。


01 技术演进

记忆芯片的发展轨迹令人惊叹。回到2009年,海力士半导体研发的1Gb移动DRAM产品被视为重大突破,能在1秒内下载5、6部普通长度电影-9

当时这已经是“世界最高水平的数据传输速度”。

短短十几年间,技术进步呈指数级增长。2022年7月,三星宣布其24Gbps GDDR6 DRAM能够在一秒钟内传输大约275部全高清电影,处理速度达到每秒1.1TB数据-5

这不仅是数量的增加,更是质的变化,从“能传输”到“瞬间完成”的飞跃。

02 关键突破

电影DRAM技术的进步主要来自几个方面的突破。工艺制程的微缩是关键,从54纳米到12纳米,再到10纳米级第三代工艺-1-9,更小的制程意味着更高的集成度和能效。

三星在12纳米级DDR5 DRAM中应用了具有高介电常数的新材料,增加了存储电荷的电容器的容量,并通过创新设计改善电路特性-1。多层EUV(极紫外光)曝光技术的采用,则实现了业界最高水平的集成度。

在能耗方面,进步同样显著。海力士2009年的移动DRAM产品工作电压为平均1.2伏,仅为当时PC DDR2产品的30%-9。而三星的24Gbps GDDR6 DRAM采用动态电压开关技术,根据性能要求调整工作电压,功率效率比行业标准提高约20%-5

03 多元应用

高速电影DRAM的应用早已超越个人电脑和传统观影设备。随着人工智能、元宇宙和高性能计算需求的爆炸式增长,这些芯片正在更广泛的领域发挥作用-5

2024年,图形DRAM市场成为三星、SK海力士和美光三大存储器公司的新战场-3。这种DRAM不仅用于AI加速器,还用于加密货币挖掘。

随着AI PC和其他设备上AI终端的发布,相关市场预计将迅速增长。

GDDR7作为下一代图形DRAM产品,旨在无延迟地处理大型3D图形数据-3。除了笔记本电脑和游戏机的显卡,它还用于提高高清视频和高性能游戏的图形处理速度。

在加密货币热潮期间,它甚至作为虚拟资产挖矿的内存而广受欢迎。

04 市场角逐

存储器市场的竞争日趋白热化。2023年2月,三星在国际固态电路会议上首次展示了37Gbps的GDDR7 DRAM-3。紧接着,SK海力士推出了更快的40Gbps GDDR7。

竞争不仅体现在速度上,也体现在能效上。美光推出的新一代GDDR7,与上一代相比带宽提升60%,功率效率提升50%-3

市场研究公司Omdia预测,到2024年底,图形DRAM将占整个DRAM市场的15%,比2022年的7%翻一番-3。由于Nvidia将在其下一代笔记本电脑GPU GeForce RTX50上配备GDDR7,三大公司为赢得Nvidia青睐而展开的竞争将愈演愈烈。

一位行业专家表示:“GDDR是Nvidia GPU的‘最佳朋友’DRAM”,强调了GDDR在增强GPU性能方面的关键作用-3

05 未来展望

电影DRAM技术的未来发展方向已经清晰可见。三星计划通过提高性能和能效来扩展其12纳米级DRAM产品线,并计划将其供应给数据中心、人工智能和下一代计算等各种应用-1

随着设备上AI的兴起,快速处理大量数据的需求不断增加,GDDR的使用范围也将不断扩大-3。与HBM相比,GDDR7的数据处理速度更快,价格也相对较低,预计在人工智能时代,GDDR7的使用范围将进一步扩大。

SK海力士则计划从2023年下半年起量产基于10纳米级第4代精细工艺的LPDDR5T产品-7。这款移动版DRAM每秒处理数据达到77GB,15部高清电影1秒就可以搞定。


深夜下载一部30GB的高清电影,进度条缓慢移动时,三星实验室里的一颗12纳米级DRAM芯片,正以每秒7.2Gbps的速度同时处理两部这样的电影。 当SK海力士宣布其LPDDR5T芯片每秒可处理77GB数据时,你手机内存的传输速率正在重新定义“即时观看”的可能性-7

远处数据中心的GDDR7芯片组以40Gbps的速度狂奔,这是美光、三星和海力士角力的新战场,也是人工智能消化海量视觉数据的咽喉要道-3。电影DRAM的技术竞赛,早已不只是为了让你流畅看完一部4K电影。

网友问答

网友“科技新鲜事”提问: 看了文章很震撼,但普通用户真的能感受到这些DRAM技术进步吗?我的手机和电脑用起来好像没有“秒传电影”那么神奇啊。

哎呦,这位朋友问到点子上了!你说得对,咱们普通用户确实很难直接体验到“一秒传275部电影”那种夸张的速度-5。但这不代表技术进步对咱们没用,它其实在潜移默化地改善使用体验。

比如说吧,以前你在手机上看高清视频是不是经常卡顿、需要缓冲?现在流畅多了吧?这就是LPDDR5T这类移动DRAM的功劳-7。再比如,现在的游戏画面越来越精美,加载速度反而更快了,这背后少不了GDDR7这类图形DRAM的支撑-3

你可能不知道,2024年图形DRAM市场预计能占整个DRAM市场的15%,比两年前翻了一番呢-3。这说明啥?说明市场需求大啊!厂商们拼命研发更快更省电的DRAM,最终受益的还是咱们用户。

这些进步就像手机的5G网络一样,你可能不会每秒都用到最高速度,但整体网络环境的改善你是能感受到的。下次你同时开好几个应用还能流畅切换,或者手机电量比以前耐用时,可以想想,这说不定就是新一代电影DRAM技术在默默发挥作用呢。

网友“硬件爱好者”提问: 文章里提到DDR5、GDDR6、GDDR7还有LPDDR5T,这些DRAM类型有什么区别?哪个更适合看电影和处理视频?

嘿,这位同志问得挺专业!各种DRAM确实让人眼花缭乱,我简单捋一捋啊。DDR5主要是给电脑内存用的,像三星那个12纳米级DDR5,速度快功耗低,适合做系统内存-1

GDDR系列是专门为图形处理设计的,你看GDDR7能达到40Gbps的速度-3,主要用在显卡上,处理高清视频和游戏画面特别给力。

LPDDR5T是移动设备上用的,特点就是省电,你看SK海力士那个LPDDR5T,速度很快但功耗控制得很好-7

要是专门为了看电影和处理视频,我得说GDDR系列最合适。为什么呢?因为它就是干这个的!GDDR7比上一代带宽提升了一倍,功率效率还提高了40%-3。这意味着它能更流畅地处理4K、8K这种超高清视频,不会卡顿。

不过现实情况是,你不可能只装一种DRAM。现在的设备都是组合使用,比如电脑可能同时用DDR5做系统内存,GDDR7做显存。手机则用LPDDR5T,既保证速度又省电。所以啊,不同类型DRAM各司其职,共同让咱们的观影体验越来越棒。

网友“未来观察家”提问: 电影DRAM技术发展这么快,未来会不会有一天我们根本不需要下载电影了,所有电影都能实时在线看8K甚至更清晰的版本?

哎,这个问题有意思!我觉得啊,这一天可能真的不远了。你看现在DRAM技术的发展速度,三星的GDDR6一秒钟能传275部全高清电影-5,GDDR7速度更快-3。这么算下来,传输一部电影不就是眨眼间的事嘛。

不过要实现所有电影实时在线看8K,除了DRAM技术,还得解决几个问题。一个是网络带宽,就算你设备处理能力再强,网速跟不上也白搭。另一个是存储技术,片源得放在离用户足够近的边缘服务器上。

但说实话,电影DRAM技术的进步确实在推动这个趋势。2024年图形DRAM市场增长这么快,就是因为AI、高性能计算这些需求上来了-3。等这些技术更成熟,成本降下来,普通用户也能受益。

我猜未来的模式可能是:常用电影缓存在本地高速DRAM中,随点随看;不常见的电影通过高速网络实时传输。这样既能保证体验,又不会太浪费资源。说不定再过五年十年,咱们回顾现在下载电影等待的日子,会觉得很不可思议呢!