以节能为核心的半导体任务
韩国正力争将AI计算效率从目前每瓦约处理2个词元提升至2035年的200个词元,并将三星电子、SK海力士和半导体设备制造商Jusung Engineering纳入一项政府研究任务。该计划旨在将计算性能提升8.8倍,同时将功耗降低11.4倍,从而实现单位功耗计算产出约提升100倍。
韩国科学技术信息通信部于10月14日在首尔为“K Moonshot”半导体任务成立运营委员会和技术委员会。来自政府、产业界、高校和研究机构的20多位专家参与其中。他们的任务是开发基础技术,解决AI计算面临的两个相关瓶颈:数据传输所消耗的能量,以及向处理器快速供给数据的难题。
半导体任务是“K Moonshot”计划的12项任务之一。该计划将AI与科学技术结合起来,应对国家层面的挑战。其核心目标是围绕存储器构建计算系统,而不是将存储器视为必须不断向处理器发送信息的独立存储设备。
该部已为计划启动后的首年重点项目拨款250亿韩元。这是初始拨款,并非截至2035年的整个计划预算。之所以需要区分这一点,是因为拟开展的工作涵盖器件、制造工艺、存储器堆叠、封装以及完整计算平台。
“提升100倍”究竟意味着什么
该任务以每瓦处理的词元数衡量目标。词元是许多生成式AI模型处理的文本单位,有时是完整的词,有时是词的一部分。此处采用这一指标,旨在表示系统每消耗一瓦电力能够完成多少AI计算。
目标背后的计算逻辑是成立的:8.8乘以11.4等于100.32。提升性能的同时降低实现相应性能所需的功耗,因此可带来约100倍的提升。从每瓦2个词元提高到200个,也正好是100倍。
这些是研究目标,并非已完成芯片的实测结果。公告没有说明将采用哪种AI模型、工作负载或计算配置来衡量成效,也没有明确功耗测量范围是单颗芯片还是更广泛的系统。未来在将演示结果与起点进行比较时,这些选择都很重要。
能效提升并不意味着总用电量必然相应下降。如果AI工作量大幅增加,总耗电量仍可能上升。这项任务可衡量的承诺是提高每瓦所能完成的计算量,同时分别设定性能和功耗目标。
存储器为何处于核心位置
该部将存储器瓶颈和日益上升的功耗列为核心限制因素。在传统计算中,处理器会反复从存储器读取数据,再将结果写回。当处理器的工作速度快于数据传输速度时,部分处理能力就会闲置。传输数据本身也会消耗能量。
以存储器为中心的计算,旨在通过在存储器内部或其附近进行计算来减轻这一负担。目标不只是提升存储芯片的速度,还包括改变处理、存储和数据传输之间的协作方式。
这一思路将任务的两项目标联系起来。减少数据传输延迟有助于处理器完成更多工作,而缩短或避免数据传输则可降低能耗。计划中的技术能否在所需规模上同时实现这两项收益,仍需通过演示加以验证。
该部的关注重点也反映出AI应用正在从大型计算设施中的生成式模型向外扩展。直接在设备上运行的AI必须满足电池和散热限制。包括机器人在内的物理AI,则必须兼顾及时计算与电源管理。公告没有为这些应用设定单独的性能目标,但指出它们的发展是推动芯片能效提升的原因之一。
融合DRAM与NAND的存储器堆叠
该任务的重点项目之一,是拟研发一种新型高带宽存储器(HBM)。其设计将基于DRAM的存储器组件HBD与基于NAND闪存的组件HBF垂直堆叠,旨在将DRAM的速度与NAND的大容量存储优势结合起来。
DRAM可快速访问工作数据,而NAND闪存无需持续供电即可保存数据。两者用途不同,工作特性也各不相同。因此,将它们结合起来,不只是给现有存储器堆叠简单增加几层那么容易。
这一设计旨在让更多AI数据保持可访问,同时避免存储器、内存和处理器之间的数据传输主导性能和能耗。垂直堆叠的意图是以更紧凑的布局整合这些功能。
公告没有披露该存储器项目的容量、带宽、量产良率或商业发布目标。因此,它应被视为一种研发方向,而非产品发布。其价值将取决于不同存储器技术能否成功协同,以及堆叠后的方案在完整系统中的表现。
分三个阶段迈向2035年
路线图将研发分为三个阶段:从超小型半导体器件逐步推进到芯片堆叠,再到集成平台。具体安排如下:
- 10月14日:该部在首尔成立运营委员会和技术委员会。
- 2026年至2029年:重点开发极精细的半导体器件和工艺。
- 2030年至2032年:推进堆叠式半导体技术。
- 2033年至2035年:重点开发集成平台,并开展系统级演示。
- 2035年:任务目标为每瓦处理200个词元,相较于目前约2个词元的起点大幅提升。
各方对启动日期的报道并不一致。一份报道明确写为2026年10月14日,其他报道则只提到10月14日,未注明年份。因此,应将启动日期与路线图分开看待,不宜用尚不确定的年份,为“明年”所指的拨款时间推定具体日历日期。
第一阶段包括用于线宽低于1纳米电路的器件和工艺技术。1纳米是十亿分之一米。公告提出了在极小尺度开展研究的方向,但没有准确说明目标指的是哪些特征尺寸,也没有给出制造时间表。
最后一个阶段对实现任务目标尤为重要。单靠有前景的器件或存储器组件,无法证明计算能效提高了100倍。必须将这些技术集成起来并进行联合测试,才能确认它们作为可用平台能带来什么效果。
封装成为计算方案的一部分
该部还计划开发先进封装技术,将玻璃基板、光通信和计算芯片整合在一起。封装是连接并支撑芯片、使其能够交换数据并作为一个系统运行的结构。在这项任务中,封装本身就是研发技术的一部分,而不是芯片生产后的简单收尾步骤。
光通信利用光传输信息。将其纳入计划,意味着器件和存储器之外,组件之间的连接方式也将成为研究重点。玻璃基板同样属于计划中的集成工作,但公告没有提供相关设计的规格或实测优势。
这一整体策略反映了该部所描述的产业转变:竞争正从缩小单颗芯片,转向集成器件、制造工艺、存储器、封装和系统。如果其他组件仍然限制数据传输或消耗过多电力,单独改进某个组件的收益可能有限。
因此,该任务纳入了反映产业需求的集成演示。目标是在有实际价值的计算条件下检验各项进展能否协同工作,而不是只依据每项研究成果的单独表现来评判。
谁将指导研究
半导体项目负责人金智英担任运营委员会主席。参与方包括科学技术信息通信部、韩国研究财团、三星电子、SK海力士和Jusung Engineering,以及高校和研究机构的专家。
运营委员会将制定并修订研究项目计划、审议重大实施事项并协调决策。另设的技术委员会将制定技术路线图、规划具体项目、跟踪研究进展并管理目标。这种安排将项目方向与技术执行分开管理。
在启动会议上,与会者讨论了核心技术的优先事项、各阶段目标、与现有半导体研究计划的衔接,以及根据产业需求设计的演示项目。预计Jusung Engineering将参与器件和工艺开发,将设备制造商的视角带入这个也包括主要存储器制造商的团队。
负责研发政策的该部官员金成洙表示,这项任务应将基础研究与产业竞争力联系起来:
我们将集中产业界、学术界和研究机构的力量,主动掌握未来半导体的基础技术,并通过K-Moonshot半导体任务推动研究成果转化为产业竞争力。
委员会的成立确立了治理架构,但这本身并不代表拟议技术已具备量产条件,也不意味着参与企业已承诺推出特定商业产品。
公共资金与后续决策
该部预计,公共投资将支持成本高昂且技术风险显著的技术,包括企业可能难以独立承担资金的研究项目。高校、企业和研究机构将开发基础技术,政府与产业界则通过研究项目共同验证这些技术。
250亿韩元拨款为该任务提供了初始资金承诺。公告没有提供截至2035年的总预算、各参与方的资金分配,也未说明企业配套投资金额。因此,目前难以判断整个项目的投入规模。
多项技术细节目前也尚未公开明确:每瓦词元数的评测基准、功耗测量的确切范围、DRAM与NAND组合堆叠的规格,以及集成演示的验收标准。这些实际决策将决定能否一致地衡量进展,并与总体目标进行比较。
路线图给出了大致研发阶段,但没有列出后续听证会、资金决策或产品发布的具体日期。接下来的实质性工作将由委员会承担:把任务转化为具体项目,设定可衡量的目标,并与现有计划衔接。核心检验在于,存储器、器件和封装方面的进展结合起来后,能否实现承诺的能效提升。
要点
- 韩国力争到2035年将AI计算效率从每瓦约2个词元提升至200个。
- 目标包括将性能提升8.8倍,同时将功耗降低11.4倍。
- 三星电子、SK海力士和Jusung Engineering将与政府、高校和研究机构共同参与。
- 拟议的存储器堆叠将结合基于DRAM的HBD与基于NAND的HBF。
- 路线图涵盖2026年至2029年的精细半导体技术、2030年至2032年的堆叠芯片,以及2033年至2035年的集成平台。
- 该部已为初期重点项目拨款250亿韩元,但未公布截至2035年的总预算。
- 评测基准细节和商业发布时间尚未明确。






