韓國教授:AI競爭看記憶體 韓國雖暫時領先惟中美會追趕上來

撰文:觀察者網
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被韓媒稱為「HBM(高帶寬記憶體)之父」的韓國科學技術院(KAIST)電氣與電子工程系教授金正浩,近期接受《東亞日報》影像專訪時,談及HBM的技術演進、AI硬件的性能瓶頸,他稱「AI的本質就是記憶體」。

在金正浩看來,過去外界習慣把AI能力歸因於模型算法和GPU算力,但當大模型真正運行起來,注意力機制、上下文緩存、推理生成等都離不開記憶體系統的支撐。

HBM,即高帶寬記憶體,本質上是將多層DRAM垂直堆疊起來,一方面提高容量,另一方面通過大量並行通道提升數據傳輸效率。金正浩將其概括為容量與帶寬,「如果說傳統記憶體像8車道高速公路,那麼HBM就像1024車道、2048車道,未來甚至可能變成100萬條車道。」

「HBM(高帶寬記憶體)之父」金正浩稱「AI的本質就是記憶體」(Unsplash@Andrey Matveev)

金正浩表示,大模型每一個輸出瞬間都需要從HBM、HBF(高帶寬閃存)讀取數據,完成計算後再寫回。期間,讀寫過程佔據了大部分時間,GPU因此經常處於等待狀態。按他的說法,即使部署100萬塊GPU,真正用於計算的時間可能也只有約10%,大量時間都在等待記憶體數據到達,即便通過算法和調度進行優化,這一比例也很難超過30%。

因此,金正浩認為,未來AI計算機的進化方向將讓計算更靠近記憶體,讓數據不再長距離搬運。金正浩將其比喻為,

在公寓一樓安裝GPU,數據坐電梯下來計算,整棟樓解決所有事,省去奔波時間。

並稱從HBM4開始,HBM已經出現「以記憶體為中心計算」的趨勢,部分GPU功能和通信功能被引入記憶體結構。

沿用這一思路,他進一步描繪了HBM、HBF、HBS的三階段演進路線。HBM是堆疊DRAM,優勢是速度快,但容量仍有限;HBF則是堆疊NAND Flash,速度慢於HBM,但容量更大,更適合承接AI的長期記憶、冷數據;HBS則是他提出的高帶寬SRAM設想,目標是在更低延遲、更高速度下支撐未來AI計算。

HBM已經出現「以記憶體為中心計算」的趨勢,部分GPU功能和通信功能被引入記憶體結構。(Unsplash@Ian Talmacs)

在金正浩設想的未來中,AI計算機將演變為約100層的三維複合架構,其中HBM如百貨商店(高速熱數據)、HBF如公寓樓群(大容量冷數據)、HBS承擔超低延遲緩存,GPU/CPU則位於頂層負責散熱。

過去,英偉達的強勢建立在GPU對AI訓練的絕對適配之上,但推理時代,記憶體的重要性隨之上升。更關鍵的是,GPU發熱高、需要外部散熱,也難以像DRAM或NAND那樣繼續大規模垂直堆疊。

金正浩特別提到,英偉達CEO黃仁勳近期頻繁出入韓國的原因,就是GPU面臨瓶頸,技術成長幾乎停滯,而未來3DAI計算機的供電和散熱能力將成為核心技術競爭力,決定企業生死。

英偉達CEO黃仁勳近期頻繁出入韓國的原因,就是GPU面臨瓶頸,技術成長几乎停滯。(Reuters)

需要注意的是,韓國作為存儲產業的重要參與者,金正浩選擇強調HBM、HBF乃至更遠期的HBS,主觀上也拔高了韓國存儲產業相對於GPU廠商的地位。他稱韓國兩大存儲廠商既有DRAM堆疊基礎,也有NAND技術積累,更有機會在未來3D AI計算架構中佔據核心位置。

但是未來AI硬件競賽不會是簡單地從「GPU時代」切換為「記憶體時代」,而是進入更復雜的系統工程階段。GPU、HBM、先進封裝、網絡互連、電力和散熱能力,最終都將共同決定AI基礎設施的實力。

不過,金正浩也在訪談中,也提到了來自中國企業的追趕壓力。

金正浩稱,中國企業可以覆蓋Samsung、SK海力士等既有國際供應商產能不足以的市場。其次,隨着中國本土企業尋求自研GPU、NPU或AI晶片,中國記憶體也將被同步帶動。雖然金正浩仍認為目前韓國企業保持領先,但他也明確表示,總有一天,中國甚至美國企業都會在HBM、HBF上追趕上來。

對韓國廠商而言,這是一場關係到生存的長期競爭,只能努力活到最後。
金正浩

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