全球先進記憶體技術領導品牌三星電子日前於加州聖塔克拉拉會議中心舉辦的2022年快閃記憶體高峰會（Flash Memory Summit）中，發表一系列新世代記憶體與儲存技術。在「大數據時代的記憶體技術創新」（Memory Innovations Navigating the Big Data Era）的主題演講中，三星聚焦驅動大數據市場的四大關鍵領域：資料之移動、儲存、處理與管理，同時發表針對各領域的創新解決方案。
 
 

PB級儲存：最大化伺服器使用效率

身處資料驅動的時代，為了最大化資料中心使用效率，三星推出「PB級」新世代儲存技術（Petabyte Storage），此新型解決方案將單個伺服器的儲存空間提升至1PB以上，讓伺服器廠商在不增加佔地面積的情況下，以最少量的伺服器大幅提升儲存容量。不僅增加伺服器使用效率，也有助於降低能耗。
 
 

Memory-Semantic SSD：人工智慧與機器學習最佳化儲存技術

 
三星同時發表集固態硬碟（SSD）與DRAM記憶體優勢於一身的「Memory-semantic SSD」。此技術結合CXL（Compute Express Link）互聯技術與內建DRAM快取，應用於人工智慧（AI）與機器學習（ML）用途時，隨機讀取速度與延遲性表現皆提升高達20倍。三星Memory-semantic SSD針對小型資料區塊的讀寫速度進行優化，將成為需要以超高速處理少量資料的AI與機器學習工作的首選。
 
 

遙測技術：增強資料中心管理的可靠性

隨著SSD大規模導入資料中心，勢必需要具備極高可靠性的解決方案，藉此有效管理大量的儲存設備。三星遙測技術從客戶SSD的關鍵零組件（包括NAND Flash、DRAM、SSD控制器和韌體）中蒐集人類可讀的元數據（metadata）；透過大量的遙測資訊，資料中心能提前偵測並預防任何潛在問題，實現更可靠且高效率的作業管理。
 
 

其他重要技術最新進展

三星在主題演講中亦說明先前宣布研發的行動儲存與高效能SSD產品的重要進展。
 
三星於五月成功研發業界首款UFS 4.0行動儲存晶片，預計八月開始進入量產。全新UFS 4.0產品將成為旗艦智慧型手機不可或缺的零組件，支援大量資料處理的應用，如高解析度影像與圖像密集型的手機遊戲等。未來更將擴大應用於交通行動、VR與AR等領域。
 
本次三星另同步發表兩款企業級SSD的上市消息：榮獲2022年CES創新大獎肯定的PM1743是業界首款PCIe 5.0 SSD；PM1653則是第一款24G SAS SSD，目前皆已量產。三星也重點介紹其顛覆傳統設計的SmartSSD與CXL DRAM產品，可解決現有記憶體與儲存技術架構的瓶頸。
 
主講者三星電子記憶體解決方案與產品開發部門執行副總裁Jin-Hyeok Choi表示：「隨著大數據呈現爆炸式成長，IT產業正面臨各式各樣的新挑戰，擁有強韌健全的跨產業生態圈日益重要。三星持續與業界合作夥伴共同攜手應對，致力研發突破性創新記憶體技術，大幅改善資料的移動、儲存、處理與管理方式，滿足未來在AI、機器學習與高效能運算等應用需求。」

根據市場研究機構IDC數據顯示，至2025年全球產生的資料量預計將達163ZB。短短十年之內，人類創造的資料量將成長十倍，代表接下來幾年產生的資料量將較過去幾十年累積的總數更多。

隨著累積的資料越來越多，我們隨時隨地均能存取資訊並享受高品質內容；尤其是5G、AI和8K等技術的持續進步，讓生活更多采多姿，同時也使每日產生的資料量更加龐大。

高能效DRAM與SSD

大部分的電子資料儲存在資料中心，即所謂「人類知識檔案庫」。資料中心由龐大的伺服器網路組成，亦是各式領先資訊技術匯集地。而資料中心運作自然需要大量電力，這也成為未來高能效記憶體技術的一大切入點。

資料實際上儲存在伺服器中的傳統硬碟（HDD）或固態硬碟（SSD），SSD是一種以快閃記憶體（NAND Flash）為基礎的儲存裝置，相較於以硬碟為基礎的HDD，不僅性能較高，而且耗電量減少50%。運算所需的動態隨機存取記憶體（DRAM）技術更持續精進，使產品性能表現提高，同時減少耗電量。

若2020年推出的資料中心用伺服器全數以SSD取代HDD，每年節省的電量將達3兆瓦時（TWh）。而將伺服器DRAM從DDR4升級為新DDR5節省的電量則為1兆瓦時。省下來的4兆瓦時電量，足夠點亮韓國所有的路燈長達一年之久，或能滿足全韓國一個月的總家庭用電量。

數以萬計的伺服器需要額外電力在運轉過程中使之冷卻，因此，許多資料中心建置在芬蘭、瑞典或愛爾蘭，可以就近取得冷卻用的冷空氣和海水。當SSD與DDR5的使用量愈高，資料中心用電量就愈低，所產生的熱能也同步下降，進而減少冷卻過程所需的電量。若採取此措施，每年總計將節省3兆瓦時的電力。與前段敘述的4兆瓦時相加，省下來的7兆瓦時電力足夠取代2.5座燃煤發電廠。隨資料量快速成長以及半導體技術革新，伺服器需求持續增加，讓高能效記憶體解決方案越來越受重視。

三星的永續未來願景                                            

為對抗氣候變遷，2015年各國簽署《巴黎協定》，當時國際環保組織在報告中特別點名發電是造成全球暖化的罪魁禍首，並指出能源產業排放的溫室氣體占全球總量的72.1%。有鑑於資料中心與各式網路的用電量將快速飆升，該組織呼籲IT產業應共同響應節能。

三星電子長期關注高能效記憶體的價值與發展潛力，自2009年推出「綠色記憶體」，公司每年都推出將能源效率最大化的記憶體解決方案，為環保盡一份心力的承諾。

我們在各製造環節與生產基地營運導入各式永續計畫，成效獲得肯定。三星電子成為半導體產業中首家獲得多項環境認證的企業，包含碳足跡和水足跡認證，以及廢棄物零掩埋金級認證。

三星記憶體未來發展方向非常明確：生產高性能與高能效產品，進而讓所有使用者得以為保護地球貢獻一己之力。

三星電子數十年來領導IT產業發展，日後將繼續透過創新技術守護地球，打造更永續的未來。

本文取自Cheol Choi – 三星電子執行副總裁暨記憶體業務與行銷主管

三星電子記憶體產品規劃資深副總裁Jinman Han談到：「在開發第二代AMD EPYC處理器的過程中，我們聆聽客戶的需求並與三星電子密切合作，以整合我們最先進的記憶儲存產品。透過全新的數據中心處理器，AMD為現代數據中心的客戶，帶來樹立全新標竿的處理器。」

AMD資料中心解決方案群企業副總裁暨總經理Scott Aylor 表示：「三星電子大力支援第二代AMD EPYC處理器的推出，能擁有這樣的合作夥伴，我們感到既興奮又感激。透過兩倍核心、突破性的效能表現和嵌入式安全性能，並在領先架構的全面優化下，客戶可以隨著業務的成長速度，為數據中心的營運帶來轉型。」

AMD EPYC 7002系列處理器每個插槽的性能預計將比前一代成長二倍^(註三)，峰值FLOPS將高出四倍^(註四)。新款處理器能為8-64核心「Zen 2」架構，帶來一致與全面性的I / O、記憶體與安全性能。

相較於目前的第三代SSD，三星電子新推出的PCIe第四代PM1733 SSD具有二倍的存取速度，在性能表現上領先現今市場上的任何固態硬碟。循序讀取速度達到每秒8.0GB，隨機讀取速度則達到1500K IOPS，提供 U.2(Gen 4 x4)和HHHL(Gen 4 x8)兩種不同規格，最大硬碟容量分別為 30.72 TB與15.36 TB。該硬碟以第五代512 Gb TLC V-NAND技術生產。

三星電子將於本季向業界推出PM1733硬碟，包含U.2和HHHL兩種規格，並將向下相容於PCIe第三代架構，為現有和未來的伺服器應用帶來卓越的靈活性。該硬碟也具備支援儲存和伺服器應用的雙埠功能。

除了PM1733 SSD外，三星電子也針對AMD EPYC 7002系列處理器，推出全系列的RDIMM和LRDIMM DRAM產品。在8Gb 和16Gb DDR4組件架構的應用下，三星電子能提供8GB到256GB的DIMM容量。借助三星電子的高密度DIMM，用戶可建立每CPU高達4TB的大容量儲存環境。

^{註一：暫存器雙列直插式記憶體模組}

^{註二：低負載雙列直插式記憶體模組}

^{註三：截至2019年7月3日對AMD EPYC處理器提出的預估推測，採用內部電腦模擬的試產部件和SPECrate®2017_int_base測試結果，測試結果依量產之晶片組而異。截至2019年6月的EPYC 7601結果: http://spec.org/cpu2017/results/res2019q2/cpu2017-20190411-11817.pdf 。SPEC®、SPECrate®和SPEC CPU®是Standard Performance Evaluation Corporation的註冊商標。詳情請造訪該公司官網 www.spec.org 。}     

^{註四：基於「Zen2」的處理器估計每插槽的浮點數(FLOPS)，相比「Zen1」的處理器高4倍。}

優化未來旗艦產品的5G和AI功能

三星電子身為全球尖端記憶體技術的領導者，今日宣佈已進行量產業界首款12-gigabit (Gb) LPDDR5Mobile DRAM，該產品已針對未來智慧型手機的5G與AI功能優化。三星電子自宣布量產12GB LPDDR4X後，不到5個月的時間，即推出新型行動記憶體產品，進一步強化高階記憶體的產品陣容。三星電子也計畫於本月稍晚時間，投入12-gigabyte (GB) LPDDR5封裝的量產，每個封裝含有8個12Gb晶片，滿足高階智慧型手機製造商對性能和容量的更高需求。

三星電子DRAM產品與技術執行副總裁Jung-bae Lee表示：「透過量產三星電子第二代10奈米(nm)製程的12Gb LPDDR5，支援全球客戶推出5G旗艦智慧型手機，我們對此感到興奮不已。三星電子將再接再厲，致力於新一代行動記憶體技術的推陳出新，帶來更卓越的性能和更高的容量，積極推動高階記憶體市場的成長。」

奠基於領先業界的速度與效能優勢，三星電子最新的Mobile DRAM可協助新一代智慧型旗艦手機將5G與AI功能發揮得淋漓盡致，例如超高解析度的錄影畫質及機器學習，同時大幅延長電池續航力。

12Gb LPDDR5的數據傳輸速度達每秒5,500 megabits，較現今高端智慧型手機搭載的前一代行動記憶體(LPDDR4X；傳輸速度每秒4,266Mb)快1.3倍；製成 12GB封裝時，LPDDR5能在一秒鐘內傳輸44GB的資料，相當於12部full-HD (3.7GB大小)影片。結合新型電路設計、改良的時脈、訓練與低功耗等特性，新型DRAM功耗較前一代大幅降低30%，即使在高速傳輸速率下，也能確保性能的長期穩定。

為了能更靈活管理產能，回應全球廣大客戶需求，三星電子目前考慮將12Gb LPDDR5生產線遷往韓國平澤市廠區；同時，繼推出12Gb LPDDR5Mobile DRAM後，三星電子也計畫在明年開發16Gb LPDDR5Mobile DRAM，鞏固其在全球記憶體市場的龍頭地位。

[參考資料] 三星電子Mobile DRAM大事紀：生產/量產

左起順時針方向: Dongsoo Kim, Sungwook Choi, Junmo Kim和Youngmin Nam (下)

三層堆疊式影像感測器(A Three-layer Stacked Image Sensor)－包括感測器本身、電路和DRAM，實現超慢動作錄影和低光源拍照

Dongsoo Kim解釋：「透過首創的三層堆疊影像感測器－由CMOS影像感測器、快速讀取電路和專用動態隨機存取 (DRAM)記憶體晶片共同組成，我們能達到比傳統相機快四倍的讀取速度。整合成DRAM讓我們得以克服重重障礙，例如搭載960fps功能的高速相機，其感測器和應用處理器(AP)之間的速度限制。」

進化的相機感測器，帶來多項實用的優點。Galaxy S9系列所搭載的進化影像感測器，能在明亮的環境中支援超慢動作錄影，並能在黑暗環境中降低雜訊。「在低光源的環境下，Galaxy S9系列的降噪水準較上一代機型高出30%。低雜訊加上雙光圈，能自動調整進光量，發揮類似人眼瞳孔般的靈敏縮放作用，使Galaxy S9系列相機具備卓越的低光源拍照水準。」Sungwook Choi補充。

影像感測器的進化、雙光圈鏡頭及其他的相機功能，為消費者帶來了全新體驗。舉例來說，現在用戶可透過超慢動作錄影來捕捉0.2秒的精彩瞬間，亦可在低光源的環境中以明亮清晰的畫質記錄美麗的景致。

透過廣泛的測試，確保完美到位　

雖然超慢動作錄影已有原型機，研發人員仍繼續埋首改良，並使原型機通過各種嚴格測試，為投入商用而作萬全準備。在最初階段，這項功能只能透過電腦使用。因此，在很多情況下，研發團隊在酷夏的炎陽天，帶著二或三台筆記型電腦，揮汗奔波於韓國各大遊樂園。他們在那裡測試相機的陷阱快門(Motion Detection)功能－作用在於讓用戶自動錄下欲捕捉的瞬間畫面。

Dongsoo Kim表示：「要測試超慢動作錄影的陷阱快門功能，不是件容易的事，尤其當我們帶著筆電到遊樂園，拍攝遊樂設施的快速運轉影片時，常常引起遊客的側目。但為確保功能的完美到位，我們總是全力以赴」。

Wungwook Choi回憶道：「為使低光源拍照功能至臻完善，在某個寒冷的夜晚，我們還待在山裡拍了兩個小時。」

讓使用者盡享智慧手機的卓越功能

由於智慧手機已成為人們日常生活不可或缺的物品，因此，開發能讓用戶盡享相機功能的技術極為關鍵。Youngmi Nam解釋：「Galaxy S9系列相機著重於超慢動作錄影的易用性，從簡單的影片錄製到無縫分享；後製完成的GIF檔案，大小通常為3到15 MB，時間長度大約為六秒，並經優化方便用戶分享和欣賞。「在『AR 表情符號』部份，『我的虛擬人偶』可透過各種訊息平台進行分享。我們亦強化前置相機的功能，並提升使用者體驗，除了帶來絕佳畫質外，另增添一些趣味功能，例如前置相機的自拍對焦，以深度學習技術來識別面孔，提供理想的自拍功能並製造朦朧背景的效果。」

Junmo Kim談到：「在智慧手機相機的開發上，三星朝正確的方向前進。我們將繼續追求完美、專業畫質的影像。但更重要的目標，是讓用戶更容易分享先進相機技術的成果。我們的最終目標，是開發出能讓所有用戶拍出絕佳畫質的相機，而不必調整任何設定，不論拍照或錄影，時時滿足用戶需求。」