Part 1 夕陽無限好,只是會暴漲(AI data center你不可不知的超冷門知識) #50 #聖誕特輯

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常言,一人得道,雞犬升天。在當今AI data center發展的趨勢裡,好似還真的是這麼一回事;大家有沒有想過一個問題,MKP之前已經介紹過AI的發展中「數據為王」,那這些數據要怎麼傳輸(見第49期)?又要放在哪裡?尤其是比起純文字資料,那些更為龐大的影音資料、來自真實世界的影像資料,或甚至是模擬的digital twin資料(請參閱第16期),要放在哪裡?

放在數據中心裡?這樣講也許過於籠統,因為那成堆的GPU或者其他ASIC形式的AI加速器(請參閱第15期),本身並不具備儲存功能。

更準確地來說,我們要先區分熱層與冷層的貯存;熱層,指的就是能滿足快速交換資料、低延遲需求的產品,再精確一點,就是指邊緣用的固態硬碟(SSD)、中心用的高頻寬記憶體(HBM),這部分,韓國兩強與美光(MU)目前形成三國鼎立(美光請參閱[MKP年繳會員限定2及3期])。而冷層,就是我們今天要介紹的主角,曾經的傷心太平洋夕陽產業,但卻有望在新世代AI基建中擺脫夕陽、重新升天!

下面,我們將以層層脈絡,帶領大家理解這所謂基建中的基建(其他像光纖、網通也都算),AI data center中的冷層「貯存」硬體知識。(有get到我的梗嗎哈哈,冷知識;而有時這些其他投資人沒興趣理解的冷門知識往往能替你賺進熱錢,這就是背景知識落差)



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【被AI拯救的HDD:重新崛起的夕陽產業】

首先,之所以前面會提到這家公司原本已正步入夕陽產業行列,原因就是它的主力產品原本已被視為舊時代的眼淚(就如同以前的軟碟片、光碟片),這,就是你我現在新電腦裡面大多數都已經看不見的HDD硬碟(Hard Disk Drive),而生產它的主要公司有二,其一便是今天的主角,STX(Seagate Technology)。而這間公司,其實在AI基建熱潮爆發前,也曾嘗試努力轉型,推出SSD產品販售。

看到這,你可能會想,STX的技術含量應該低於MU? 他只是作為下游,把來自美光的記憶體die,委託美光(MU本身有封裝產能)或其他封裝廠封裝好後組裝成產品吧?

事實上,我一開始也曾這樣想,但後來發現不是這麼回事。

STX(Seagate Technology)和MU(Micron Technology)是儲存產業的兩大玩家,但它們的業務重點和技術深度有所不同。

Seagate除了有一小部分SSD固態硬碟業務(佔營收不到10%),其餘主要仍專注於HDD硬碟(佔營收90%以上)的設計、製造與系統整合,而Micron則是記憶體晶片(如DRAM/SRAM和NAND/NOR-flash,至於這具體細節是什麼,請爬文"年繳會員限定第3期")的設計與生產商。

若探究這10%的供應鏈關係:Seagate確實有從Micron採購NAND,但不僅限於簡單組裝。

Seagate和Micron從2015年起就有戰略聯盟,Seagate從Micron獲得NAND flash packaged chips供應(即已有經過封裝,而非直接的裸晶die,詳註一),用來製造企業級SSD固態硬碟產品。彼此也涉及其他聯合技術開發和未來產品合作。

Seagate不是只把Micron的NAND「組裝好」那麼簡單;Seagate會再整合自己的控制器、韌體和系統架構,其系統級創新(如多執行器技術)也讓它獨樹一格。此外,Seagate也有自己的製造廠,包括在新加坡和泰國的組裝線,以及專注於產品優化和測試的研發中心。

Seagate的NAND來源不只Micron,還包括Toshiba(現在的Kioxia)等供應商,以分散風險及確保議價權;所以Seagate確實是下游廠商(相對於晶片製造商如Micron),但其於自身SSD產品線的角色更像是系統整合者,而非純組裝廠。

 

但別忘了,STX有90%的核心其實擺在HDD業務,那個我們一度已看作夕陽產業的業務

所以如果對MU與STX做技術含量比較,事實上就不太能比,因為兩者主要領域不同(但我常看到許多分析師拿來東牆比西牆,只能說在對技術細節不甚理解的情形下就會容易出現這種狀況)

 

Micron的技術強項:作為半導體業之記憶體製造商,Micron有高技術含量在先進製程上,例如開發232層3D堆疊的NAND等高密度記憶體技術。這涉及晶圓製造、材料科學和奈米級工藝,屬於上游核心技術。 Micron是全球第三大DRAM和NAND生產商,直接受益於AI和數據中心對記憶體的需求激增。

Seagate的技術強項:Seagate在HDD領域領先,目前最大賣點是「熱輔助磁記錄(HAMR)」技術(詳註二),能實現業界最高儲存密度(每平方英寸超過2TB,這還算保守數據,目前STX最新實驗展示的極值是3.7TB);這也迫使其主要競爭對手(Western Digital,美股代號WD)不得不將技術開發方向做轉向,代表STX已經在此具有相當程度技術領先優勢。

 

所以不能簡單說Seagate的技術含量「低於」Micron,因為它們不是直接競爭同一環節。Micron更偏向記憶體陣營的半導體晶圓製造(高資本密集),Seagate更偏向HDD系統設計和應用(相對較低資本密集,但需強大整合能力)。在AI數據儲存需求爆炸的時代,兩者都正受益:Micron從熱層記憶體短缺獲利,Seagate從冷層HDD需求上升獲利。

 

不過,你也可能會想,未來AI數據中心儲存是否可能轉向全SSD或其他新貯存技術?如果真的這樣,STX豈不是又要回去見任賢齊?

 

礙於篇幅(其實是因為要出門過聖誕節了寫不完),下半部分我們下一期再見!



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〖註一〗
為了方便非半導體業的夥伴理解,直接上圖

記憶體裸晶,如下(業界術語叫die,不是"死"嘿!跟別人尬聊時你能講出這個詞,別人會覺得你是業內的),簡單來說一整片還沒切割前的叫「wafer」,也就是我們常聽到的"晶圓",切割完單一片就叫die;圖中的KGD(known good die)亦為行話,指的是已經經過測試沒問題的die。
raw-image
把上面切割完的單顆KGD封裝完的NAND產品如下(左邊是正面、右邊是背面)
raw-image
〖註二〗HARM(Heat Assisted Magnetic Recording,熱輔助磁記錄)技術運作原理

雷射輔助:透過磁頭上微小的雷射二極體,在寫入數據前的一奈秒內加熱磁片表面,降低磁性材料的矯頑力(coercivity,指在磁性材料已經磁化到磁飽和後,要使其磁化強度減到零所需要的磁場強度),而能將數據位元壓縮得更小且更密集。

耐用性與穩定性: 加熱僅針對極微小區域且瞬間冷卻,不會影響磁片整體的可靠性。

Seagate是目前唯一能實現單張碟片磁錄密度超過 3TB 的公司,並預計在 2026 年推出 50TB 產品,展望未來,2026年希捷計劃推出 50TB+ 的硬碟,並將儲存密度提升至 4TB~6TB/平方英寸。到2030 年初的長期目標,則預期藉由改良的HAMR技術,達成單碟 10TB,即 100TB 以上的單機(10碟片)容量目標。

對客戶來說,其儲存容量的總體擁有成本(TCO)優勢相比於傳統硬碟,能在相同機櫃空間內提供近 2 倍的儲存量,同時每 TB 的功耗降低約 45%,並減少 55% 的碳排放量;是相當大的採購誘因。
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