当AI进入工作流,“关键瓶颈”不止于算力,还在存储和网络创新

华尔街见闻
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AI基础设施的竞争正从“堆算力”转向系统级优化。随着AI从模型训练进一步进入推理、智能体和长上下文工作流,算力芯片已不再是唯一瓶颈,网络互联、内存带宽与容量,以及数据在不同层级之间的传输效率,正成为下一阶段基础设施升级的关键。

据追风交易台,花旗发布的AI基础设施峰会纪要显示,博通、Marvell、三星及AWS等公司在峰会第二天集中阐述了各自在网络、存储和定制芯片领域的布局,释放出一个共同信号:AI工作负载持续复杂化后,基础设施需要同时解决互联效率、内存容量、带宽、功耗和成本等问题。

博通明确认为,以太网将成为大规模AI基础设施的首选互联方案,并称其架构相较替代方案可实现超过30%的五年总拥有成本(TCO)节省。三星则披露HBM路线图,预计新一代zHBM较HBM5可实现4至8倍的单GPU性能提升,同时将热阻降低75%至90%。

从博通的高速以太网,到Marvell针对KV缓存的内存层级优化,再到三星推动HBM架构升级、AWS通过定制芯片提升内存带宽经济性,AI基础设施的竞争正在从单纯追求算力规模,转向提升整个系统的数据流动效率。

网络与内存,成为AI扩展的新瓶颈

博通产品管理副总裁Hasan Siraj在峰会上介绍了公司的AI网络布局。博通认为,以太网正在成为大规模AI基础设施的首选互联技术,Tomahawk和Jericho系列则是其核心网络产品。

博通目前已形成覆盖网卡(NIC)、交换机和软件的AI以太网方案。其中,Tomahawk系列持续以每代翻倍的速度提升带宽,最新Tomahawk 6达到102.4 Tbps,面向更大规模AI集群。博通称,更高的网络效率能够同步降低功耗、散热及基础设施运营成本,其方案相比替代方案可节省超过30%的五年TCO。

Marvell数据中心网络集团执行副总裁兼总经理Dave Lazovsky则将重点放在内存层级。随着AI进入推理密集型和长上下文场景,KV缓存规模快速增长,可能超过HBM容量上限,系统因此需要从速度更慢的内存层级重新加载数据,甚至重新计算上下文。

Marvell指出,这一过程会推高推理延迟、内存流量和功耗,成为AI系统进一步扩展的瓶颈。由此来看,未来AI基础设施不仅需要增加算力,也需要重新优化内存层级和数据传输路径,让数据能够更高效地在不同计算与存储层级之间流动。

HBM与定制芯片,争夺系统效率

三星DRAM产品规划与业务拓展副总裁In Dong Kim判断,AI将沿“生成式AI→智能体AI→物理AI”的路径演进。三星预计,训练需求将增长约3倍,推理需求可能增长约100倍,内存、存储、功耗和散热的重要性随之提升。

三星预计,HBM4E将实现每GPU 16 TB/s带宽,性能功耗比相比HBM4提升20%;HBM5较HBM4E实现2倍性能提升。更激进的zHBM则被三星视为潜在颠覆性技术,其单GPU性能较HBM5提升4至8倍,性能功耗比提升3倍,热阻降低75%至90%。

三星同时介绍了Z-NAND方案,采用SLC NAND与TSV堆叠,读取性能可比肩LPDDR5 DRAM,比特密度约为DRAM的10倍,预计2028年开始送样。

AWS则通过定制芯片提升AI系统效率。AWS基础AI模型、定制芯片及量子计算高级副总裁Peter DeSantis表示,公司已形成Graviton、Inferentia和Trainium自研芯片体系,并将Trainium的核心优势归结为“单位成本内存带宽”,认为这一指标直接影响AI训练经济性和token效率。

随着AI从模型训练走向智能体和真实工作流,基础设施竞争的焦点也在发生变化。算力规模仍然重要,但网络连接、内存带宽与容量,以及数据传输效率,正成为决定AI系统性能和成本的关键变量。

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