英特爾再次面臨內存技術的關鍵抉擇

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英特爾，這家半導體內存先鋒，已經轉型為 CPU 巨頭，正再次關注內存領域，而這個領域本身已經從高度週期性的商品業務轉變為人工智能的金礦。英特爾首席執行官譚立夫在由邁克爾·馬克斯主持的 TechSurge 播客中透露了這一舉動。

譚的談話核心是內存芯片不再是商品，當前的內存架構留有大量創新空間。這是可以理解的，因為人工智能深刻改變了內存芯片市場。此外，行業觀察人士認為，內存短缺將持續到 2030 年以後。

譚還暗示英特爾正在探索將內存堆疊在 CPU 之上的方法。“英特爾不僅在考慮構建具有新架構的 CPU，還在致力於將堆疊 DRAM 能力嵌入 CPU 中。” 以英特爾的 Lunar Lake 平台為例，該平台在與 CPU 同一封裝中集成了內存。

行業觀察者迅速將譚的內存談話與英特爾最近聘請 SK 海力士前首席執行官李錫熙作為鑄造業務和先進封裝技術的執行副總裁聯繫在一起。李錫熙在 2000 年至 2010 年間在英特爾工作了十年，隨後領導 SK 海力士，在那裏他在開發高帶寬內存（HBM）方面發揮了重要作用，HBM 現在與每個主要的人工智能加速器並列。

儘管有如此多關於內存的暗示和寵物項目的討論，譚並沒有透露任何明確的計劃。甚至不清楚這些內存架構創新的寵物項目是否屬於英特爾的倡議，還是屬於他通過他創辦並仍然擔任主席的風險投資公司 Walden International 的個人投資。

儘管如此，譚的 “內存談話” 在行業內引起了轟動。這也引發了對英特爾在這一行業長達半個世紀的旅程的回顧。以下是英特爾與內存半導體之間愛恨交織關係的簡要回顧。

內存懷舊

當羅伯特·諾伊斯和戈登·摩爾在 1968 年創立英特爾時，該公司高度關注半導體內存，因為在當時，內存芯片昂貴、製造困難，並且被磁心內存主導。英特爾的目標是使內存更快、更小、更便宜。

英特爾在 1969 年推出了首款商業 SRAM（3101），並在 1970 年推出了首款商業 DRAM（1103）。DRAM 成為了一項重大的商業成功，使英特爾成為領先的內存芯片公司。然而，到 1980 年代初，NEC、日立和富士通建立的製造業務生產的芯片產量比美國公司高出 40%，且成本是美國芯片製造商無法匹敵的。

來自更便宜、更高產的日本內存芯片的巨大損失迫使英特爾在 1985 年退出 DRAM 市場，並將重點轉向 x86 CPU。然而，英特爾在 1990 年代末重返內存業務，推動與 Rambus 合作的 Pentium 4 處理器的 RDRAM。但 RDRAM 的高成本和延遲導致市場更傾向於 DDR RAM，因此英特爾在 2001 年放棄了這一倡議。

接下來，英特爾在 2012 年與美光共同開發了 Optane——一種 DRAM 和 NAND 的高速混合體。基於 3D XPoint 技術的 Optane 於 2017 年上市，但 HBM 和多層 3D 堆疊內存等競爭技術更便宜且更具前景。因此，Optane 從未實現預期的成功，英特爾在 2022 年關閉了該項目。

英特爾還與美光合作進入 3D NAND 閃存技術。但由於商業採用不佳和鉅額損失，英特爾在 2020 年將其 NAND 業務以 90 億美元出售給 SK 海力士。

“在字面上最糟糕的時刻退出內存業務；這正是英特爾的風格，” 一位 Reddit 用户在帖子中指出。另一篇帖子則更加嚴厲：“每當英特爾決定進入一個市場時，市場已經處於巔峯。每當他們退出一個市場時，市場才剛剛開始增長。” 還有一篇帖子稱其為 “由董事會帶來的創新。”

然而，一位論壇參與者指出，英特爾的 DRAM 業務在 1980 年代並不盈利，因此它押注於 386 處理器的成功。“那是正確的選擇，因為英特爾在此之後迅速增長。” 所以，最終這兩者都是雙刃劍。

英特爾的 XBM 和 ZAM 內存技術

雖然譚的內存架構創新的寵物項目仍不明確，但英特爾的兩個即將推出的內存技術倡議——交叉批次內存（XBM）和 Z 角內存（ZAM）——正受到關注。ZAM 目前計劃在 2029 年至 2030 年推出，而 XBM 可能在下一個十年初揭曉。

XBM 是一種超高帶寬內存，後端晶體管設計與 HBM4 的物理佔位相匹配。這是對 DRAM 構建和連接方式的根本重新思考。HBM 芯片通過硅中介連接到其主處理器，這增加了成本，限制了封裝尺寸，並且目前幾乎完全依賴於台積電的芯片 - 晶圓 - 基板（CoWoS）封裝技術。

XBM 將數據序列化到通用芯片互連 Express（UCIe）鏈接，而不是通過中介路由。此外，與傳統 DRAM 不同，後者將其單晶體管、單電容（1T1C）內存單元放置在前端硅層中，XBM 將這些單元移動到後端線路（BEOL），為更多的硅通孔（TSV）釋放前端硅。

另一方面，ZAM——英特爾與軟銀子公司 Saimemory 共同開發的內存架構——使用融合鍵合組裝九層堆疊的主要是常規 DRAM，每層之間約有 3 微米薄的硅。其目標是實現大約是 HBM4 的兩倍帶寬密度。

英特爾在 1985 年選擇了邏輯芯片而非內存，如今正迴歸其內存根基，XBM 和 ZAM 計劃正是這一轉變的證明。然而，儘管考慮到人工智能對內存市場的深遠影響，這一轉變是合理的，但英特爾需要的不僅僅是內存架構的創新。例如，它還需要製造內存芯片的基礎設施。此外，英特爾在內存市場上多次未能成功的心理負擔也不容忽視。

關於英特爾內存雄心的更多細節可能在接下來的幾天內浮出水面，這將確立這家位於加利福尼亞州聖克拉拉的芯片製造商在內存業務中的資質。這也將顯示英特爾——目前急需資金用於其代工業務和以人工智能為中心的 CPU 研發——將如何執行這一龐大的計劃以重返內存業務。

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