كشفت سامسونج عن خارطة طريق جديدة لذاكرة 3D، وتسعى لتحقيق الريادة في مجال تقنية الذكاء الاصطناعي

تعمل سامسونغ إلكترونيكس على الترويج بقوة لأحدث معدات الذاكرة لديها من حيث الأداء وكفاءة الطاقة، بهدف التفوق على SK hynix وMicron Technology في المنافسة.

في 4 أغسطس بالتوقيت المحلي، أعلنت سامسونغ إلكترونيكس رسمياً خلال قمة صناعة التخزين السنوية FMS عن منتجيها المفهوميّن zHBM وzNAND-O، بالإضافة إلى أول V10 BV-NAND في القطاع الذي يتجاوز عدد طبقات تكديسه 400 طبقة ويعتمد تقنية ربط الرقائق.

من بين هذه التقنيات، يقوم zHBM بتكديس ذاكرة النطاق الترددي العالي عموديًا مباشرة فوق رقائق مُسرعات الذكاء الاصطناعي، مع أداء متوقع يقارب 8 أضعاف أداء الجيل القادم HBM5.

تأتي هذه الإعلانات التقنية في وقت تشتد فيه المنافسة في سوق الذاكرة.ذكرت "أخبار وول ستريت" أن SK hynix بالتعاون مع SanDisk أصدرتا في المؤتمر سوياً أول معيار عالمي للذاكرة السريعة عالية النطاق الترددي (HBF).

تُصنَّف تقنية HBF كطبقة تخزين جديدة تقع بين ذاكرة النطاق الترددي العالي (HBM) وأقراص التخزين الثابتة (SSD)، وتهدف لحل مشاكل الاختناقات في النطاق الترددي وصعوبة توسيع السعة في سيناريوهات استنتاج الذكاء الاصطناعي.

zHBM هو الرؤية التقنية التي نالت أكبر اهتمام السوق من بين الإعلانات الحالية.

في التصميمات الحالية، يتم تكديس ذاكرة HBM وتجميعها مع شرائح الذكاء الاصطناعي بجانب بعضها على نفس الحزمة من خلال وسيط سيلكوني، وهو ما يُعرف عادةً باسم التغليف 2.5D. تعتمد شركات مثل AMD، NVIDIA هذا الحل في تطبيقات الذكاء الاصطناعي الفائقة.

أما سامسونغ، فقد كسرت هذه القاعدة مع zHBM، حيث قامت بتكديس HBM بشكل عمودي مباشرة فوق رقاقة مسرّع الذكاء الاصطناعي.

تشير سامسونغ إلى أنه من خلال تقليص مسافة نقل البيانات بشكل كبير بين معالج الذكاء الاصطناعي والذاكرة، يوفر zHBM نطاقًا تردديًا أعلى وكفاءة طاقة أفضل لتلبية الطلب على معالجة البيانات بسرعات فائقة في تطبيقات التدريب والاستنتاج للذكاء الاصطناعي على نطاق واسع.

ووفقًا للمواصفات التي كشفت عنها سامسونغ، ومع تقنية ربط الرقائق من الجيل التالي، يمكن أن تصل كثافة ذاكرة zHBM إلى أكثر من 10 أضعاف HBM5، مع تحسين كفاءة الطاقة بثلاثة أضعاف وتقليل المقاومة الحرارية بأكثر من 50%.

تدعم هذه التقنية أيضًا دمج IP المخصص، ما يسمح بإدخال تصميمات مخصصة في الطبقات بين الذاكرة ومسرّع الذكاء الاصطناعي، لتوسيع سعة الذاكرة بصورة أكبر وتعزيز أداء المسرع.

تتوقع سامسونغ بدء الإنتاج الضخم لهذه التقنية بحلول عام 2029 تقريبًا، ولم تكشف بعد عن جدول زمني محدد لإنتاج HBM5 أو zHBM على نطاق واسع.

وفي الوقت ذاته، أشارت سامسونغ إلى أنها كانت السبّاقة في فبراير هذا العام بإنتاج HBM4 معتمدة على تقنية 1c DRAM ورقاقة قاعدة 4 نانومتر، وقامت في مايو بتسليم أول عينات HBM4E للعملاء حول العالم.

أطلقت سامسونغ أيضاً zNAND-O، وهو حل ذاكرة NAND عالي الأداء من الجيل التالي مبني على تقنية V-NAND، مع خطة للإنتاج الضخم عام 2028، وسيأتي بإصدارين من أربع طبقات وثماني طبقات.

من ناحية التقنية، يتشابه zNAND-O مع مفهوم الذاكرة الفلاش ذات النطاق الترددي العالي (HBF) الذي طورته SK hynix وSanDisk سابقاً، حيث يستخدمان واجهات TSV وUCIe.

لكن وفقًا لمسؤولين من سامسونغ، يوجد فرق جوهري في هدف التطبيق بين الاثنين:

جاء تصميم HBF لسد فجوة تدرج الذاكرة بجوار مسرعات الذكاء الاصطناعي على خوادم السيرفرات، في حين صُممت zNAND-O لتخزين النماذج الكبيرة في أجهزة الأطراف الطرفية لتتفاعل مع وحدات معالجة الشبكة العصبية (NPU).

أكدت سامسونغ أن zNAND-O يتميز بكفاءة عالية في استغلال المساحة، أداء I/O مُحسّن وزمن كمون منخفض، وهو موجه خصيصًا لدعم تطبيقات الذكاء الاصطناعي الكثيفة البيانات والفورية في بيئة الحوسبة الحِدَيَّة.

أعلنت سامسونغ أيضاً عن V10 BV-NAND، أول منتج 3D NAND في تاريخها يعتمد معمارية ربط الرقائق (Bonding V-NAND).

بعد مرور 13 عاماً منذ أن كشفت سامسونغ لأول مرة عن تقنية V-NAND في قمة Flash Memory Summit عام 2013، ظهر هذا التحديث التاريخي أخيرًا.

يتجاوز عدد طبقات تكديس V10 BV-NAND الـ400 طبقة، ويتم تكديس وحدات الذاكرة عموديًا باستخدام تقنية ربط الرقائق، ما أدى إلى زيادة الكثافة التخزينية بنسبة تقارب 58% مقارنة بالجيل السابق V9.

بالإضافة إلى ذلك، يتفوق هذا المنتج في الأداء عند القراءة والكتابة ومدخلات/مخرجات البيانات (I/O) مقارنة بالأجيال السابقة، ويهدف لتوفير دعم NAND عالي الأداء والسعة لأنظمة وتطبيقات الذكاء الاصطناعي المستقبلية.

إلى جانب المنتجات المفهومية المتقدمة المذكورة، عرضت سامسونغ أيضًا مجموعتها الحالية وخارطة طريق منتجات ذاكرة الذكاء الاصطناعي والتخزين، بما يشمل HBM4E، HBM5، LPDDR5X-PIM، وPM1763 وغيرها من الخطوط الإنتاجية.

ومن بينها، تعتبر LPDDR5X-PIM أول ذاكرة LPDDR في القطاع تعتمد تقنية حساب داخل الذاكرة (Processing-in-Memory)، حيث تدعم تنفيذ عمليات معالجة البيانات مباشرة داخل الذاكرة لتحسين فعالية نقل البيانات واستهلاك الطاقة في آن واحد.

في مجال التخزين المؤسسي، استعرضت سامسونغ حلول PM1763 وBM1773 لتلبية الطلب المتزايد على السعة التخزينية في مراكز بيانات الذكاء الاصطناعي.

وباعتبارها الشركة الوحيدة عالميًا التي تملك قدرات رائدة لصناعة الذاكرة، التصنيع الرقاقة المتكامل والتغليف المتقدم، تصنف سامسونغ هذه المنتجات كحلول بنية تحتية متكاملة شاملة للذكاء الاصطناعي، بهدف مساعدة العملاء على تقصير دورة التطوير وتسريع إدخال منتجات أشباه الموصلات الذكية عالية التميز إلى السوق.