--- 1. 数据洪流的基石 · 训练数据存储：AI模型（尤其是大模型）需要海量数据进行训练。这些数据（文本、图像、视频等）需要被快速存取，存储芯片（如NAND闪存、硬盘）是数据仓库的核心。 · 高吞吐需求：AI训练涉及频繁读取数据集，存储系统的带宽和速度直接影响训练效率。高性能固态硬盘（SSD）或新型存储技术（如CXL）可加速数据供给。 --- 2. 计算过程的支撑 · 内存墙挑战：AI计算（如GPU/TPU中的矩阵运算）需要高速暂存大量中间数据。传统DRAM带宽和容量可能成为瓶颈，因此： · HBM（高带宽内存）：通过3D堆叠与计算芯片封装在一起，提供超高带宽，是AI加速卡（如NVIDIA H100、AMD MI300）的核心组件。 · 新型存储：如GDDR6X显存，为AI推理提供高带宽支持。 · 存算一体：为突破“内存墙”，业界探索将存储与计算结合（如使用MRAM、ReRAM等），直接在存储单元内处理数据，减少数据搬运能耗，适合边缘AI设备。 --- 3. 模型部署与推理 · 边缘AI存储：在手机、自动驾驶汽车等设备上运行AI模型，需要低功耗、高耐久的存储芯片（如UFS、eMMC）来存储模型参数，并支持快速读取。 · 模型持久化：训练好的模型需存储在非易失性存储器中，供长期调用和更新。 --- 4. AI技术反过来推动存储革新 · 存储系统优化：AI算法被用于管理存储系统，例如预测硬盘故障、优化数据冷热分层、提升数据中心能效。 · 存储芯片制造：AI辅助芯片设计（如布局布线）、晶圆缺陷检测、提升制造良率，加速存储芯片本身的研发。 --- 5. 未来趋势：更深度融合 · CXL（Compute Express Link）：允许CPU、GPU和存储芯片高效共享内存，为AI负载提供更灵活的数据交换。 · 神经拟态计算：利用忆阻器等新型存储器件模拟神经元突触，实现存算一体的“大脑式”AI硬件。 --- 关键案例 · NVIDIA DGX系列：AI服务器依赖高速存储（NVMe SSD）和HBM，支撑千亿参数模型的训练。 · 智能手机AI：芯片内置NPU与高速LPDDR内存、UFS存储协同，实现人脸识别、语音助手等实时应用。 · 自动驾驶：车辆存储系统需高速写入传感器数据，并快速调用AI模型进行决策。 --- 总结 存储芯片与AI是双向驱动关系： · AI依赖存储：从数据存储到高性能内存，存储技术决定了AI系统的能力边界。 · 存储受益于AI：AI技术优化存储管理，并催生新型存储架构（如存算一体）。 随着AI模型规模指数级增长，对存储芯片的容量、带宽、能效要求将持续攀升，两者结合将更加紧密，共同定义下一代计算范式。