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“HBM之父”:“內存中心計算”時代來臨,GPU或成配角

2026-04-01 來源:電子工程專輯
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關鍵詞: 內存中心計算 AI架構 內存瓶頸 HBM HBF

在人工智能(AI)領域,一場深刻的架構革命正在醞釀。長期以來,以英偉達(NVIDIA)圖形處理器(GPU)為核心的計算體系被視為AI發展的引擎。

近日,被譽為“HBM(高帶寬內存)之父”的韓國科學技術院(KAIST)教授金正浩預言,這一格局即將發生根本性轉變,未來十年,半導體產業的核心將從計算單元徹底轉向內存,一個“內存中心計算”(Memory-Centric Computing, MCC)的新時代正在到來。

金正浩指出,當前我們正處于GPU主導一切的時代,但這一局面正面臨根本性挑戰。隨著AI技術從執行單一指令的“生成式AI”向能夠自主判斷、規劃并生成完整報告的“AI智能體”演進,數據處理的需求模式發生了質變。

“AI已經從只執行指令,發展到能夠自主判斷并生成完整報告。伴隨而來的,是一次性處理海量文檔和視頻的‘上下文工程’。”金正浩解釋道。這種演進要求系統具備前所未有的數據處理能力,內存的帶寬和容量需要提升到現有水平的千倍,才能滿足AI智能體對海量信息的實時存取和分析需求。

更關鍵的是,金正浩認為當前AI模型備受詬病的“幻覺問題”,其根源也在于內存限制。當內存不足以支撐模型調用足夠多的相關信息時,系統只能基于有限的已有信息進行拼湊,從而產生錯誤答案。因此,要實現真正可靠、具備強大記憶能力的智能體,突破內存瓶頸是關鍵。

為應對這一挑戰,金正浩提出了一個由HBM和HBF(高帶寬閃存)共同構成的層級化內存架構。在他看來,當前主導AI加速器市場的HBM,通過堆疊DRAM(動態隨機存取存儲器)實現高速數據傳輸,扮演著“短期記憶”的角色。“HBM就像手邊的參考書,用于快速響應。”

然而,僅有“短期記憶”遠遠不夠。金正浩將HBF比作一個龐大的“圖書館”,它由NAND閃存堆疊而成,代表著“長期記憶”。只有引入類似HBF的層級結構,AI才能在全球數據中進行檢索,并給出完整、準確的答案。HBF的出現,將有效彌補HBM在容量上的不足,為AI智能體提供近乎無限的“知識庫”。

這一技術路線的演進,預示著半導體產業權力結構的深刻變革。過去,GPU和CPU是計算架構的絕對核心,而內存則是為其服務的配套組件。但在“內存中心計算”時代,HBM和HBF將成為核心,GPU和CPU反而可能成為其中的組成部分,扮演“配角”。

圍繞這一未來方向,全球存儲巨頭已經展開激烈競爭。SK海力士已與閃迪(SanDisk)聯手推動HBF的標準化,試圖搶占生態主導權。三星電子則在推進下一代HBM4E的同時,也加大了對NAND架構的投入。金正浩認為,這場競爭與HBM早期發展階段高度相似,提前投入并掌握核心技術的企業將贏得未來。他特別強調,未來十年的勝負將由HBM和HBF共同決定,而真正決定最終格局的,將是HBF。

金正浩預計,HBF的工程樣品將在2027年前后出現,最早到2028年,谷歌、英偉達或AMD中的一家將率先導入這一技術。屆時,計算架構的根本性轉移將拉開序幕。誰能率先構建起以HBM和HBF為核心的“內存中心計算”體系,誰就將主導AI時代的下一階段。而馬斯克計劃建設涵蓋封裝、內存和晶圓制造的大型工廠,也被金正浩視為對這一趨勢的精準判斷。