สงครามหน่วยความจำ AI เริ่มเข้าสู่ยุคใหม่
การแข่งขันด้านหน่วยความจำสำหรับ AI กำลังเข้าสู่ช่วงเปลี่ยนผ่านครั้งสำคัญ หลัง Samsung และ SK hynix เริ่มเดินหน้าพัฒนา DRAM รุ่นใหม่เพื่อรับมือกับข้อจำกัดของโครงสร้างแบบเดิม
ตลอดหลายปีที่ผ่านมา ผู้ผลิตหน่วยความจำพยายามเพิ่มประสิทธิภาพ DRAM ด้วยการย่อ process node ลงเรื่อย ๆ แต่เมื่อเข้าสู่ระดับต่ำกว่า 10 นาโนเมตร ความซับซ้อนในการผลิตก็เพิ่มขึ้นอย่างหนัก
สิ่งนี้ทำให้ทั้ง Samsung และ SK hynix เริ่มมองหา “สถาปัตยกรรมใหม่” สำหรับ DRAM คล้ายกับที่วงการ NAND Flash เคยเปลี่ยนผ่านจาก planar NAND ไปสู่ 3D NAND มาก่อน
รายงานล่าสุดระบุว่า Samsung กำลังนำแนวคิดจาก NAND Flash มาใช้กับ DRAM รุ่นใหม่ ขณะที่ SK hynix เลือกเดิมพันกับการ stack หน่วยความจำแบบ 3D เต็มรูปแบบเพื่อชิงความได้เปรียบในตลาด AI memory ยุคต่อไป
Samsung กำลังใช้แนวคิดจาก 3D NAND กับ DRAM
จุดที่ถูกพูดถึงมากที่สุดคือ Samsung กำลังพัฒนา DRAM แบบ “4F²” ซึ่งถือเป็นโครงสร้างใหม่ที่แตกต่างจาก DRAM แบบเดิมอย่างมาก
ปัจจุบัน DRAM ทั่วไปยังใช้โครงสร้างแบบ planar หรือวางเซลล์ในแนวราบ แต่ Samsung เริ่มพัฒนา DRAM ที่มีการจัดวางทรานซิสเตอร์ในแนวตั้ง คล้ายกับแนวคิดของ 3D NAND ที่บริษัทเคยประสบความสำเร็จมาก่อน
แนวคิด 4F² DRAM จะลดจำนวนเส้น bit line และ word line ลง พร้อมย้ายทรานซิสเตอร์ขึ้นไปอยู่ในแนวตั้ง เพื่อเพิ่มความหนาแน่นของเซลล์หน่วยความจำ
Samsung มองว่าโครงสร้างลักษณะนี้จะช่วยให้ DRAM สามารถพัฒนาไปต่อได้ หลังการย่อ process node แบบเดิมเริ่มมีต้นทุนสูงขึ้นมากและยากต่อการผลิตในระดับ mass production
ทำไม DRAM ถึงเริ่มเจอทางตัน
ตลอดหลายสิบปีที่ผ่านมา ผู้ผลิต DRAM พัฒนาประสิทธิภาพผ่านการย่อ transistor ลงเรื่อย ๆ
แต่เมื่อเข้าสู่ระดับต่ำกว่า 10nm ความซับซ้อนของการผลิตเพิ่มขึ้นมาก ทั้ง
leakage
heat
signal interference
และ yield rate
กลายเป็นปัญหาใหญ่ของอุตสาหกรรม
รายงานระบุว่า DRAM รุ่นที่ล้ำหน้าที่สุดตอนนี้อยู่ในระดับ 1c DRAM และหลังจากนี้การย่อ process แบบเดิมอาจไม่คุ้มค่าอีกต่อไป
สิ่งนี้ทำให้ผู้ผลิตเริ่มหันไปใช้แนวคิด “vertical architecture” คล้ายกับที่ NAND Flash เคยเปลี่ยนจาก planar NAND ไปเป็น 3D V-NAND เมื่อหลายปีก่อน
Samsung เคยชนะสงคราม NAND ด้วย V-NAND มาก่อน
เหตุผลที่หลายฝ่ายจับตามอง Samsung มากเป็นพิเศษ เพราะบริษัทคือผู้บุกเบิก V-NAND เชิงพาณิชย์รายแรกของโลก
Samsung เปิดตัว 3D V-NAND ตั้งแต่ปี 2013 และสามารถแก้ปัญหาข้อจำกัดของ planar NAND ได้สำเร็จ ทำให้บริษัทขึ้นเป็นผู้นำตลาด NAND มาจนถึงปัจจุบัน
หลายฝ่ายจึงมองว่า Samsung กำลังพยายาม “ทำซ้ำความสำเร็จเดิม” กับ DRAM อีกครั้ง
หากบริษัทสามารถเปลี่ยน DRAM จากโครงสร้างแนวราบไปสู่ vertical structure ได้สำเร็จ ก็อาจกลายเป็นการเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่ที่สุดของอุตสาหกรรมหน่วยความจำในรอบหลายสิบปี
SK hynix เลือกเดินอีกทางด้วย 3D HBM
ขณะที่ Samsung เน้นโครงสร้าง DRAM รุ่นใหม่ SK hynix กลับเลือกเดิมพันกับ “3D stacking” ในระดับแพ็กเกจมากกว่า
รายงานจาก KED Global ระบุว่า SK hynix กำลังพัฒนา 3D HBM ซึ่งเป็นโครงสร้างที่วาง DRAM ซ้อนอยู่ด้านบน GPU โดยตรง แทนการวางแยกข้างกันแบบเดิม
บริษัทมองว่าแนวทางนี้จะช่วยลด latency ได้มาก พร้อมเพิ่ม bandwidth และประสิทธิภาพด้านพลังงานสำหรับ workload AI ยุคใหม่
SK hynix ยังวาง roadmap สำหรับ
HBM4
HBM4E
และ HBM5
พร้อมการใช้ hybrid bonding และ vertical stacking มากขึ้นเรื่อย ๆ
AI คือเหตุผลหลักที่ DRAM ต้องเปลี่ยน
การเปลี่ยนแปลงทั้งหมดนี้เกิดขึ้นเพราะ AI infrastructure กำลังใช้หน่วยความจำในระดับที่ไม่เคยเกิดขึ้นมาก่อน
GPU สำหรับ AI training รุ่นใหม่ต้องใช้
HBM จำนวนมหาศาล
bandwidth สูงมาก
และ latency ต่ำที่สุดเท่าที่จะทำได้
รายงานหลายแห่งระบุว่าความต้องการ HBM และ AI DRAM กำลังดึงกำลังการผลิตออกจากตลาด consumer อย่างชัดเจน
ปัจจุบัน SK hynix ครองตลาด HBM สูงสุด และแซง Samsung ขึ้นเป็นผู้ผลิต DRAM อันดับหนึ่งของโลกไปแล้วจากกระแส AI boom
สิ่งนี้ทำให้ Samsung ต้องเร่งสร้างจุดเปลี่ยนใหม่ในตลาด DRAM เพื่อกลับมาชิงความได้เปรียบอีกครั้ง
4F² DRAM อาจเป็นสะพานสู่ 3D DRAM เต็มรูปแบบ
รายงานระบุว่า Samsung และ SK hynix มอง 4F² DRAM เป็น “ขั้นกลาง” ก่อนเข้าสู่ยุค 3D DRAM เต็มรูปแบบในอนาคต
ทั้งสองบริษัทตั้งเป้าทดสอบ prototype ของ 4F² DRAM ให้ได้ภายในช่วงปลายปี ก่อนจะเริ่มขยับไปสู่ DRAM แบบ 3D อย่างจริงจัง
หากทุกอย่างเป็นไปตาม roadmap อุตสาหกรรมอาจเริ่มเห็น DRAM แบบ vertical structure เข้าสู่ mass production ภายในประมาณ 3 ปีข้างหน้า
หลายฝ่ายมองว่านี่อาจเป็น “จุดเปลี่ยนระดับประวัติศาสตร์” ของ DRAM ไม่ต่างจากวันที่ NAND เปลี่ยนเข้าสู่ยุค 3D NAND
Micron เลือกข้าม 4F² ไปหา 3D DRAM เลย
น่าสนใจว่ารายงานยังระบุว่า Micron อาจไม่เดินตาม Samsung และ SK hynix ในเรื่อง 4F² DRAM
Micron ถูกลือว่าเตรียมข้ามขั้นไปพัฒนา 3D DRAM โดยตรงเลย แทนที่จะสร้าง transitional architecture แบบ 4F² ก่อน
สิ่งนี้สะท้อนว่าตลาด DRAM ยุค AI กำลังเข้าสู่ช่วง “แตกสายเทคโนโลยี” เหมือนที่เคยเกิดกับ CPU และ GPU มากขึ้นเรื่อย ๆ
สงคราม AI Memory จะรุนแรงกว่าเดิม
ตลาดหน่วยความจำสำหรับ AI กลายเป็นสนามแข่งขันสำคัญที่สุดของอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ในปี 2026
ทั้ง Samsung, SK hynix และ Micron ต่างเร่งหาวิธีสร้าง DRAM รุ่นใหม่เพื่อรองรับ AI accelerator รุ่นถัดไป
Samsung เลือกใช้แนวคิดจาก NAND Flash เพื่อพัฒนา 4F² DRAM และวางรากฐานสู่ 3D DRAM ในอนาคต
ขณะที่ SK hynix เน้นการ stack หน่วยความจำในระดับ HBM และพยายามสร้างสถาปัตยกรรม 3D HBM สำหรับ AI โดยเฉพาะ
หลายฝ่ายมองว่านี่อาจเป็นสงครามครั้งสำคัญที่สุดของวงการ memory chip หลัง AI กลายเป็นแรงผลักดันหลักของอุตสาหกรรมทั้งหมดในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา
ที่มา wccftech
