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生成式AI应用加速,存储器方案成技术突破关键

* 来源 : * 作者 : admin * 发表时间 : 2025-02-14
随着生成式人工智能(Generative AI,Gen AI)应用场景不断扩大,其对高速、高带宽、低延迟存储器的需求愈发迫切。无论是模型训练还是推理,生成式AI都需即时处理海量数据,这使得存储器性能成为支撑这些应用的关键基础。
高频应用势不可挡 宽能隙元件任重道远

存储器性能需求与解决方案

  • 传统DRAM挑战与HBM的崛起
    传统DRAM在带宽与延迟方面的局限,使其逐渐难以满足生成式AI的需求。而高频宽存储器(HBM),通过硅穿孔技术(Through - Silicon Via,TSV)堆叠DRAM的设计,不仅大幅提升运算效率,更成为高性能计算领域的技术突破。
  • 封装技术的未来发展
    3D IC和CoWoS等先进封装技术,将广泛应用于智能手机和个人电脑等领域。这些技术在降低延迟与能耗的同时,能有效控制成本与体积,尤其适合空间与资源有限的智能手机市场。
  • 预见未来的AI模型需求
    虽然目前无法准确预测2030年生成式AI模型的主流类型与数量,但持续推动支持架构的进步与生态系统的建设,将是应对未来变化的核心策略。

存储器解决方案:从训练到推理的多元能力

生成式AI模型,如大型语言模型(LLM)、大型视觉模型(LVM)等,对存储器的需求涵盖训练与推理两大应用场景。训练过程中需要高频宽存储器以处理庞大数据,而推理过程则需要低延迟存储器以支撑即时决策。
目前,DRAM是AI系统中最广泛应用的存储器类型,其在成本与性能之间达到平衡。然而,随着AI模型日益复杂,先进封装技术(如3D IC和CoWoS)正被采用,以提升速度和带宽,并加强存储器与处理器的整合,以满足生成式AI的高性能需求。

高速存储器的未来趋势

  • HBM在AI与服务器系统中的应用
    HBM凭借其层叠设计提供远高于传统DRAM的带宽,但高成本仍是一项挑战。未来,通过缩小DRAM制程节点并增加层叠数量,HBM的容量将进一步提升,以满足生成式AI和深度学习对高性能计算的需求。
  • 存储器处理器融合技术的潜力
    存储器处理器(Processor In Memory,PIM)技术将数据处理直接整合至存储器层,有效消除处理器与存储器之间的瓶颈,显著提升AI应用对高带宽和低延迟的性能需求。

展望未来:存储器技术的关键角色

生成式AI的快速发展对存储器技术提出全新要求。从先进封装到处理器 - 存储器融合,存储器解决方案将在推动生成式AI技术进步中扮演重要角色。展望未来,到2027年,随着半导体制程进入2nm以下,智能手机等移动设备预计将更多地采用先进存储器技术,全方位支撑生成式AI的应用需求。