英特尔再次面临内存技术的关键抉择

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英特尔，这家半导体内存先锋，已经转型为 CPU 巨头，正再次关注内存领域，而这个领域本身已经从高度周期性的商品业务转变为人工智能的金矿。英特尔首席执行官谭立夫在由迈克尔·马克斯主持的 TechSurge 播客中透露了这一举动。

谭的谈话核心是内存芯片不再是商品，当前的内存架构留有大量创新空间。这是可以理解的，因为人工智能深刻改变了内存芯片市场。此外，行业观察人士认为，内存短缺将持续到 2030 年以后。

谭还暗示英特尔正在探索将内存堆叠在 CPU 之上的方法。“英特尔不仅在考虑构建具有新架构的 CPU，还在致力于将堆叠 DRAM 能力嵌入 CPU 中。” 以英特尔的 Lunar Lake 平台为例，该平台在与 CPU 同一封装中集成了内存。

行业观察者迅速将谭的内存谈话与英特尔最近聘请 SK 海力士前首席执行官李锡熙作为铸造业务和先进封装技术的执行副总裁联系在一起。李锡熙在 2000 年至 2010 年间在英特尔工作了十年，随后领导 SK 海力士，在那里他在开发高带宽内存（HBM）方面发挥了重要作用，HBM 现在与每个主要的人工智能加速器并列。

尽管有如此多关于内存的暗示和宠物项目的讨论，谭并没有透露任何明确的计划。甚至不清楚这些内存架构创新的宠物项目是否属于英特尔的倡议，还是属于他通过他创办并仍然担任主席的风险投资公司 Walden International 的个人投资。

尽管如此，谭的 “内存谈话” 在行业内引起了轰动。这也引发了对英特尔在这一行业长达半个世纪的旅程的回顾。以下是英特尔与内存半导体之间爱恨交织关系的简要回顾。

内存怀旧

当罗伯特·诺伊斯和戈登·摩尔在 1968 年创立英特尔时，该公司高度关注半导体内存，因为在当时，内存芯片昂贵、制造困难，并且被磁心内存主导。英特尔的目标是使内存更快、更小、更便宜。

英特尔在 1969 年推出了首款商业 SRAM（3101），并在 1970 年推出了首款商业 DRAM（1103）。DRAM 成为了一项重大的商业成功，使英特尔成为领先的内存芯片公司。然而，到 1980 年代初，NEC、日立和富士通建立的制造业务生产的芯片产量比美国公司高出 40%，且成本是美国芯片制造商无法匹敌的。

来自更便宜、更高产的日本内存芯片的巨大损失迫使英特尔在 1985 年退出 DRAM 市场，并将重点转向 x86 CPU。然而，英特尔在 1990 年代末重返内存业务，推动与 Rambus 合作的 Pentium 4 处理器的 RDRAM。但 RDRAM 的高成本和延迟导致市场更倾向于 DDR RAM，因此英特尔在 2001 年放弃了这一倡议。

接下来，英特尔在 2012 年与美光共同开发了 Optane——一种 DRAM 和 NAND 的高速混合体。基于 3D XPoint 技术的 Optane 于 2017 年上市，但 HBM 和多层 3D 堆叠内存等竞争技术更便宜且更具前景。因此，Optane 从未实现预期的成功，英特尔在 2022 年关闭了该项目。

英特尔还与美光合作进入 3D NAND 闪存技术。但由于商业采用不佳和巨额损失，英特尔在 2020 年将其 NAND 业务以 90 亿美元出售给 SK 海力士。

“在字面上最糟糕的时刻退出内存业务；这正是英特尔的风格，” 一位 Reddit 用户在帖子中指出。另一篇帖子则更加严厉：“每当英特尔决定进入一个市场时，市场已经处于巅峰。每当他们退出一个市场时，市场才刚刚开始增长。” 还有一篇帖子称其为 “由董事会带来的创新。”

然而，一位论坛参与者指出，英特尔的 DRAM 业务在 1980 年代并不盈利，因此它押注于 386 处理器的成功。“那是正确的选择，因为英特尔在此之后迅速增长。” 所以，最终这两者都是双刃剑。

英特尔的 XBM 和 ZAM 内存技术

虽然谭的内存架构创新的宠物项目仍不明确，但英特尔的两个即将推出的内存技术倡议——交叉批次内存（XBM）和 Z 角内存（ZAM）——正受到关注。ZAM 目前计划在 2029 年至 2030 年推出，而 XBM 可能在下一个十年初揭晓。

XBM 是一种超高带宽内存，后端晶体管设计与 HBM4 的物理占位相匹配。这是对 DRAM 构建和连接方式的根本重新思考。HBM 芯片通过硅中介连接到其主处理器，这增加了成本，限制了封装尺寸，并且目前几乎完全依赖于台积电的芯片 - 晶圆 - 基板（CoWoS）封装技术。

XBM 将数据序列化到通用芯片互连 Express（UCIe）链接，而不是通过中介路由。此外，与传统 DRAM 不同，后者将其单晶体管、单电容（1T1C）内存单元放置在前端硅层中，XBM 将这些单元移动到后端线路（BEOL），为更多的硅通孔（TSV）释放前端硅。

另一方面，ZAM——英特尔与软银子公司 Saimemory 共同开发的内存架构——使用融合键合组装九层堆叠的主要是常规 DRAM，每层之间约有 3 微米薄的硅。其目标是实现大约是 HBM4 的两倍带宽密度。

英特尔在 1985 年选择了逻辑芯片而非内存，如今正回归其内存根基，XBM 和 ZAM 计划正是这一转变的证明。然而，尽管考虑到人工智能对内存市场的深远影响，这一转变是合理的，但英特尔需要的不仅仅是内存架构的创新。例如，它还需要制造内存芯片的基础设施。此外，英特尔在内存市场上多次未能成功的心理负担也不容忽视。

关于英特尔内存雄心的更多细节可能在接下来的几天内浮出水面，这将确立这家位于加利福尼亚州圣克拉拉的芯片制造商在内存业务中的资质。这也将显示英特尔——目前急需资金用于其代工业务和以人工智能为中心的 CPU 研发——将如何执行这一庞大的计划以重返内存业务。

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CPU、DRAM、高带宽内存、内存短缺、半导体、供需

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