“HBM 之父”金正浩:AI 性能瓶颈正从 GPU 转向内存,推理时代更看重数据吞吐
据 IT之家 7 月 6 日消息,被誉为“HBM 之父”的韩国科学技术院(KAIST)电气系教授金正浩近日在接受《东亚日报》采访时表示,AI 竞争的关键正在从 GPU 逐步转向内存。他认为,AI 的本质并不只是算力堆叠,而是围绕数据读取、传输、计算与写回形成的系统效率。在 AI 推理过程中,GPU 的实际计算利用率远低于理论上限,即便部署大量 GPU,真正用于计算的时间也可能只有 10%-30%。
这一判断指向了当前 AI 基础设施中的一个核心矛盾:模型规模、上下文长度、多模态输入和智能体应用不断扩大,但数据并不会自动进入 GPU。每一次输出结果之前,系统都需要先从 HBM 等内存中读取数据,再送入 GPU 计算,随后把结果写回内存。对于面向中文读者关注的 AI 工具、模型服务和企业智能化部署而言,这意味着未来比拼的不只是“有多少 GPU”,还包括内存带宽、容量、封装方式以及数据调度能力。
从训练时代到推理时代:GPU 不再是唯一性能中心
金正浩的观点强调了 AI 发展阶段的变化。过去一段时间,产业关注重点主要集中在大模型训练,训练任务高度依赖 GPU 的矩阵计算能力,因此 GPU 很自然成为性能和成本讨论的中心。但随着模型逐步进入应用落地阶段,更多计算发生在推理环节:用户提问、工具调用、图像理解、视频分析、文档检索、长期记忆管理等任务都需要持续访问大量数据。
在这种场景下,决定系统表现的不只是浮点计算峰值,而是一次能处理多少数据、数据能以多快速度被读取和送达计算单元。金正浩因此提出,内存能力将直接影响 AI 性能上限。这也解释了为什么 HBM 近年成为 AI 芯片产业链中最受关注的零部件之一:它不是简单的配套存储,而是影响 GPU 是否“吃得饱”的关键环节。
- 训练阶段:更强调 GPU 计算能力和大规模并行训练效率。
- 推理阶段:更依赖数据访问速度、内存带宽、容量和系统调度。
- 多模态与智能体场景:需要处理视频、文档、历史上下文、长期记忆等更复杂数据。
- 产业竞争焦点:可能从单一芯片性能,转向内存、封装、互连和软件栈的综合能力。
HBM 之后:HBF 与 HBS 被视为未来路线
目前,HBM 已是面向 AI 加速器的重要高带宽内存方案。但金正浩认为,随着 AI 迈入多模态化以及 Agentic AI(代理式人工智能)阶段,系统将越来越需要保存视频、文档、长期记忆等海量“冷数据”。这类数据未必始终需要以最高速度访问,却要求容量足够大、与计算系统结合足够紧密。
在这一背景下,他提出 HBF 技术可能成为未来主流。来源显示,HBF 可以理解为将 NAND 闪存像 HBM 一样进行堆叠,用于满足更大规模数据存储与访问需求。金正浩预测,10 年后 HBF 的市场需求将超过 HBM。更远期来看,他还提到 HBS(高带宽 SRAM)可能成为主流方向。该方案设想采用读写速度比 DRAM 快 1000 倍的 SRAM,并包括在整片 12 英寸晶圆上铺设 SRAM、将容量提升至约 1600GB,以实现大容量高速数据处理。
影响解读:AI 基建将从“买 GPU”走向“三维内存系统”竞争
金正浩还用一个形象比喻描述未来 AI 计算机形态:HBM 类似商场,承担高频数据供给;HBF 层像住宅区,保存大量长期数据;HBS 则承担高速缓存功能。不同形态的 HBM、HBF、HBS 组合在一起,为 GPU 持续提供数据,最终形成约 100 层规模的 3D 复合架构。
对于 AI 产业而言,这一判断具有重要启发。未来模型能力提升未必只来自更大的 GPU 集群,也可能来自更先进的内存体系、2.5D/3D 封装、芯片间互连以及数据管理软件。尤其在企业级 AI 应用中,推理成本、响应延迟、上下文容量和长期记忆能力会越来越重要,内存系统将直接影响用户体验和商业化效率。
金正浩长期从事 HBM 与 2.5D/3D 集成封装研究,来源称其自 2010 年开始与 SK 海力士研发 HBM1,并在去年参与 HBM4-HBM8 长期发展路线图规划。结合他的判断来看,AI 硬件竞争正在进入更复杂的系统工程阶段:GPU 仍然重要,但内存正在成为决定 AI 推理效率的新核心变量。