新挑戰(zhàn)與新機遇，慧榮如何滿足AI存儲四大需求？

AI在不同階段的存儲需求

人工智能（AI）正在改變世界，并成為驅(qū)動技術(shù)和社會變革的主要力量。從大數(shù)據(jù)到大語言模型（LLM），AI技術(shù)正在推動數(shù)據(jù)生成、處理和應(yīng)用的快速發(fā)展。隨著AI技術(shù)在云計算、邊緣計算、物聯(lián)網(wǎng)（IoT）、智能手機和智能汽車等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，數(shù)據(jù)的數(shù)量和復(fù)雜性不斷增加，這使得存儲技術(shù)成為AI生態(tài)系統(tǒng)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

AI的本質(zhì)在于數(shù)據(jù)的采集、處理與分析，而存儲則貫穿于這一數(shù)據(jù)流的始終。從數(shù)據(jù)獲取、準備、訓(xùn)練到推理，每個環(huán)節(jié)都對存儲技術(shù)提出了獨特的需求。從數(shù)據(jù)采集到模型訓(xùn)練再到推理應(yīng)用，AI對存儲的需求已經(jīng)從單純的高容量轉(zhuǎn)向?qū)Φ脱舆t、高吞吐量、數(shù)據(jù)安全和低功耗的綜合需求。近年來，存儲技術(shù)已不再是一個孤立的技術(shù)領(lǐng)域，而是AI系統(tǒng)中不可分割的一部分。AI的發(fā)展推動存儲從“后臺支持者”轉(zhuǎn)變?yōu)椤扒芭_驅(qū)動力”，特別是在深度學(xué)習和AI推理的關(guān)鍵階段，存儲的速度和效率直接決定了AI系統(tǒng)的性能與可擴展性。

慧榮科技CAS業(yè)務(wù)群資深副總段喜亭

2024年11月，慧榮科技CAS業(yè)務(wù)群資深副總段喜亭接受了與非網(wǎng)記者的采訪，他指出，AI的浪潮為存儲行業(yè)帶來了巨大的機遇，但也提出了前所未有的技術(shù)挑戰(zhàn)。 “數(shù)據(jù)就是AI運算的中心，數(shù)據(jù)都放在哪里？數(shù)據(jù)都放在Memory和存儲當中?！边@一句話直擊存儲在AI生態(tài)系統(tǒng)中的核心地位。段喜亭表示，存儲技術(shù)需要在AI生態(tài)系統(tǒng)中找到自身的定位，并通過技術(shù)創(chuàng)新推動行業(yè)發(fā)展。

“NAND Flash產(chǎn)業(yè)從誕生起就是在為AI的到來做準備?！?段喜亭表示，從數(shù)據(jù)中心到邊緣設(shè)備，AI的應(yīng)用范圍在不斷擴大，但其背后對數(shù)據(jù)存儲的需求始終沒有改變。例如，在數(shù)據(jù)采集階段，存儲系統(tǒng)需要具備高寫入吞吐量和高隊列深度，以支持大量實時數(shù)據(jù)的存儲；在模型訓(xùn)練階段，低延遲和高吞吐量的存儲系統(tǒng)能夠顯著提升訓(xùn)練效率；而在推理階段，快速的數(shù)據(jù)讀取和較小的I/O延遲則成為存儲系統(tǒng)的核心要求。這些需求推動了存儲技術(shù)從傳統(tǒng)的高容量發(fā)展到更高效、更智能的方向。

AI在不同階段的存儲需求

在AI數(shù)據(jù)流中，存儲技術(shù)在不同階段扮演著關(guān)鍵角色。數(shù)據(jù)獲取階段，隨著物聯(lián)網(wǎng)和智能終端產(chǎn)生海量的多模態(tài)數(shù)據(jù)（如語音、圖片、視頻），存儲設(shè)備需要具備高吞吐量和高隊列深度，以支持快速的寫入和訪問，同時確保數(shù)據(jù)的完整性和處理多重數(shù)據(jù)流的能力。進入數(shù)據(jù)準備階段后，獲取的非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)需經(jīng)過整理和預(yù)處理，存儲系統(tǒng)需支持高效的數(shù)據(jù)流管理和多模態(tài)數(shù)據(jù)處理，以提高數(shù)據(jù)可用性和訓(xùn)練效率。到了模型訓(xùn)練階段，存儲設(shè)備需應(yīng)對大規(guī)模數(shù)據(jù)的高速讀寫需求，支持高容量（如從8TB到64TB以上）和低延遲，且具備強大的故障恢復(fù)能力，以確保訓(xùn)練過程的穩(wěn)定性和高效性。最后，在推理與邊緣計算階段，存儲需求轉(zhuǎn)向低延遲和多樣化I/O訪問能力，特別是在邊緣計算中，存儲設(shè)備還需具備低功耗和輕量化設(shè)計，以便支持更廣泛的應(yīng)用場景。

滿足四大需求，慧榮科技在AI領(lǐng)域的戰(zhàn)略布局

段喜亭將存儲在AI時代的需求歸納為四大能力：高容量、高效率、數(shù)據(jù)安全和低功耗。這些能力不僅是AI發(fā)展的關(guān)鍵支柱，也代表了存儲行業(yè)未來發(fā)展的方向。

存儲技術(shù)面臨的核心挑戰(zhàn)：

1. 高容量

隨著全球數(shù)據(jù)量快速增長，存儲需求從GB級擴展至TB級甚至更高。QLC NAND閃存以更低成本實現(xiàn)更高存儲密度，但其性能瓶頸和可靠性問題對主控技術(shù)提出挑戰(zhàn)?；蹣s科技的第八代主控技術(shù)通過先進的錯誤校正碼（ECC）算法和深度學(xué)習優(yōu)化，解決了QLC性能與可靠性的平衡問題，為高容量需求提供了解決方案。

2. 高效率

高效率存儲直接影響AI模型訓(xùn)練速度和推理表現(xiàn)。技術(shù)如區(qū)塊存儲命名空間（ZNS）和靈活數(shù)據(jù)放置（FDP）優(yōu)化了數(shù)據(jù)的存儲位置，顯著降低I/O復(fù)雜度和寫放大系數(shù)（WAF），提升了設(shè)備壽命與性能穩(wěn)定性。

3. 數(shù)據(jù)安全

在AI場景中，數(shù)據(jù)安全至關(guān)重要。邊緣設(shè)備中尤其需要保護隱私數(shù)據(jù)不被篡改或泄露?；蹣s科技通過硬件級防篡改技術(shù)、智能加密機制和強抗入侵設(shè)計，實現(xiàn)了多層次的數(shù)據(jù)保護。

4. 低功耗

AI設(shè)備的高能耗問題尤為突出，尤其是在電池供電的邊緣計算中。存儲設(shè)備通過精細電路設(shè)計（如關(guān)閉未使用的電路區(qū)域）和先進制程工藝（如EUV技術(shù)），大幅優(yōu)化功耗效率?；蹣s科技提出的“Performance/watt”指標實現(xiàn)了性能與低功耗的最佳平衡。

存儲在AI時代的四大能力

在AI技術(shù)的應(yīng)用中，數(shù)據(jù)量的指數(shù)級增長推動了存儲容量的極限擴展。尤其在大語言模型（LLM）和多模態(tài)模型的訓(xùn)練過程中，對高容量存儲的需求尤為迫切。存儲技術(shù)不僅需要滿足巨量數(shù)據(jù)存儲的需求，還必須在處理速度上達到極致。低延遲、高吞吐量和并行多任務(wù)處理能力成為存儲設(shè)備的關(guān)鍵指標，這直接影響AI模型的訓(xùn)練和推理效率。

慧榮針對AI不同應(yīng)用領(lǐng)域的解決方案

圍繞上述四大核心能力，慧榮推出了一系列面向AI的產(chǎn)品和技術(shù)解決方案。例如，在企業(yè)級存儲領(lǐng)域，其MonTitan SM8366解決方案專為數(shù)據(jù)中心的AI工作負載設(shè)計，提供了高效能與高容量的支持。這個PCIe Gen5主控芯片不僅提升了性能，還顯著降低了功耗，是AI數(shù)據(jù)中心的理想選擇。

在邊緣計算領(lǐng)域，慧榮科技的UFS 4.1主控芯片大幅提升了功耗效率，幫助AI智能手機和筆記本實現(xiàn)更長的續(xù)航時間和更高的性能。此外，慧榮科技還在存儲核心技術(shù)上持續(xù)發(fā)力。例如，其第八代主控技術(shù)引入了深度學(xué)習算法，用于優(yōu)化ECC（錯誤校正碼）的性能。這項技術(shù)實現(xiàn)了ECC引擎的自適應(yīng)調(diào)整能力，大幅提升了存儲芯片的使用壽命和數(shù)據(jù)處理效率。

數(shù)據(jù)中心是AI發(fā)展的基石，對高效能、高容量的存儲需求尤為迫切?；蹣s科技推出了專為數(shù)據(jù)中心設(shè)計的MonTitan SM8366主控芯片。這款產(chǎn)品基于PCIe Gen5技術(shù)，與上一代產(chǎn)品相比，其效能提升了20%，專為應(yīng)對AI大規(guī)模數(shù)據(jù)訓(xùn)練和推理設(shè)計。此外，慧榮科技已完成與多家大語言模型的對接測試，確保產(chǎn)品的兼容性和性能穩(wěn)定性，為數(shù)據(jù)中心客戶提供全方位的解決方案。

在智能設(shè)備方面，慧榮科技推出了UFS 4.1主控芯片SM2756，顯著提升了設(shè)備的功耗效率和數(shù)據(jù)處理能力。與前一代產(chǎn)品相比，其功耗降低，壽命延長了兩倍，且延長了電池續(xù)航能力1.5倍。該產(chǎn)品特別適用于AI智能手機和AI筆記本，為移動設(shè)備提供更高效的存儲性能。慧榮科技的另一款產(chǎn)品SM2508 PCIe Gen5主控芯片，則面向AI筆記本市場，功耗小于7W，但數(shù)據(jù)效率提升了三倍，彰顯了其行業(yè)領(lǐng)先地位。

汽車存儲是慧榮科技布局的重要方向之一，特別是在電動車和智能汽車領(lǐng)域。慧榮首創(chuàng)了PCIe Gen4 SSD主控芯片，功耗降低了30%，支持多達8個虛擬功能和數(shù)據(jù)流并行處理能力。同時，慧榮科技取得了ISO和ASPICE認證，確保了汽車存儲產(chǎn)品的高質(zhì)量和高可靠性。正如段喜亭所言，“未來汽車就像一個裝了四個輪子的AI服務(wù)器”，慧榮科技的主控芯片正是為這一趨勢提供有力支撐。

慧榮針對不同應(yīng)用領(lǐng)域的產(chǎn)品方案

企業(yè)級與消費級存儲需求的分化

在人工智能技術(shù)的驅(qū)動下，存儲市場呈現(xiàn)出企業(yè)級和消費級需求逐漸分化的顯著趨勢。

近年來，企業(yè)級市場表現(xiàn)出強勁增長，尤其是在AI服務(wù)器和數(shù)據(jù)中心的存儲需求推動下。段喜亭先生提到，“AI的風還停留在資料中心，還沒有吹到終端設(shè)備上來?！边@一觀察揭示了當前存儲需求的冷熱不均。AI服務(wù)器需要處理龐大的數(shù)據(jù)量，其存儲容量已從傳統(tǒng)的8TB逐步擴大到64TB甚至128TB。尤其是在大語言模型（LLM）的訓(xùn)練中，存儲設(shè)備扮演了不可或缺的角色。當訓(xùn)練失敗時，需要將中間結(jié)果保存在SSD中，以便從失敗點重新開始。因此，企業(yè)級存儲設(shè)備不僅需要高容量，還需具備低延遲、高吞吐量和高可靠性的特點?；蹣s科技在此領(lǐng)域推出的企業(yè)級存儲解決方案，如MonTitan系列，就致力于滿足這些需求，其重新架構(gòu)的主控芯片為數(shù)據(jù)中心的高效運行提供了技術(shù)支撐。

與企業(yè)級市場的火熱相比，消費級市場的存儲需求則顯得較為疲軟。智能手機、PC等消費終端設(shè)備的市場需求受到宏觀經(jīng)濟環(huán)境和消費者購買力下降的影響增速放緩。盡管高端設(shè)備（如高端智能手機）逐步向大容量存儲邁進，例如1TB甚至2TB的配置逐漸普及，但中低端設(shè)備仍以128GB或256GB容量為主。與此同時，存儲產(chǎn)品價格的頻繁波動進一步壓縮了消費市場的利潤空間。為應(yīng)對這一情況，許多消費電子廠商開始在高端產(chǎn)品中采用QLC NAND技術(shù)，以期通過降低存儲成本來實現(xiàn)更高的性價比。

慧榮的核心技術(shù)優(yōu)勢

慧榮的核心技術(shù)優(yōu)勢

段喜亭表示，慧榮科技通過多項核心技術(shù)的突破，尤其在QLC NAND閃存、ECC算法、節(jié)能設(shè)計和AI應(yīng)用領(lǐng)域，展現(xiàn)出在大模型訓(xùn)練、邊緣計算及AI設(shè)備中的獨特優(yōu)勢。

首先，慧榮科技在QLC NAND閃存技術(shù)上的研發(fā)進展顯著。QLC NAND不僅能夠顯著提升存儲容量，而且在成本上也具有優(yōu)勢，適應(yīng)了日益增長的高容量存儲需求。該技術(shù)的突破使得慧榮在存儲設(shè)備中占據(jù)了重要位置，尤其是在需要大規(guī)模數(shù)據(jù)存儲的AI模型訓(xùn)練和邊緣計算中，QLC NAND的高效性和成本效益使其成為理想選擇。

在提升存儲性能的同時，慧榮科技還將深度學(xué)習技術(shù)應(yīng)用于ECC（錯誤糾正編碼）算法中，進一步優(yōu)化了存儲設(shè)備的可靠性和壽命。第八代主控芯片內(nèi)置的ECC算法專為QLC NAND設(shè)計，能夠根據(jù)不同NAND的屬性和錯誤率自動調(diào)整。這一基于深度學(xué)習的優(yōu)化技術(shù)，提升了存儲數(shù)據(jù)的完整性，并顯著延長了NAND的使用壽命。這種算法的“自我學(xué)習”特性，使得芯片能夠?qū)崟r根據(jù)實際使用狀況動態(tài)調(diào)整，最大限度減少潛在的數(shù)據(jù)錯誤，確保系統(tǒng)穩(wěn)定性和長期使用的可靠性。

針對AI應(yīng)用對數(shù)據(jù)存取效率的高要求，慧榮科技開發(fā)了FDP（Flexible Data Placement）技術(shù)，該技術(shù)通過優(yōu)化數(shù)據(jù)放置位置，提升了存儲系統(tǒng)的運行效率。FDP技術(shù)能夠?qū)㈥P(guān)鍵數(shù)據(jù)存儲在更高效的區(qū)域，從而顯著提高大語言模型等復(fù)雜AI任務(wù)的處理速度。此外，F(xiàn)DP技術(shù)還能夠降低寫放大因子（WAF），延長NAND Flash的使用壽命，并且在性能穩(wěn)定性方面表現(xiàn)優(yōu)異。這使得慧榮的存儲解決方案在AI設(shè)備中具有強大的競爭力，尤其是在需要高效數(shù)據(jù)處理和高穩(wěn)定性的場景下。

除了存儲技術(shù)，慧榮科技在功耗優(yōu)化方面也取得了顯著成果。AI設(shè)備的高功耗一直是行業(yè)面臨的重要挑戰(zhàn)，慧榮通過優(yōu)化ASIC架構(gòu)和LDPC引擎設(shè)計，最大限度地降低了功耗。在PCIe Gen5產(chǎn)品中，慧榮采用EUV工藝進一步降低了功耗，并提出了新的Performance/Watt評估指標，有效平衡了性能與能效的需求。此舉不僅提高了設(shè)備的能源利用效率，也為AI設(shè)備的長時間穩(wěn)定運行提供了保障。

慧榮科技還將人工智能技術(shù)應(yīng)用于芯片設(shè)計和開發(fā)過程中，進一步提升研發(fā)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。通過AI輔助設(shè)計，工程師能夠迅速獲取以往設(shè)計經(jīng)驗，避免重復(fù)錯誤，顯著縮短開發(fā)周期。這種AI驅(qū)動的設(shè)計流程不僅提高了研發(fā)效率，也為公司未來的技術(shù)迭代提供了堅實的基礎(chǔ)。此外，慧榮還通過內(nèi)部AI系統(tǒng)提高工程師的設(shè)計效率，使得芯片設(shè)計和開發(fā)過程更加高效、精準。

最后，慧榮科技深刻認識到AI生態(tài)鏈的復(fù)雜性，因此積極與CPU、GPU廠商、閃存供應(yīng)商以及系統(tǒng)集成商合作，構(gòu)建從底層硬件到應(yīng)用場景的完整生態(tài)系統(tǒng)。例如，與英偉達、AMD、英特爾等芯片巨頭的合作，有助于優(yōu)化數(shù)據(jù)流在存儲與計算之間的協(xié)同效率；與模組廠商的緊密聯(lián)手，則推動慧榮科技的存儲解決方案進入更多應(yīng)用場景，包括物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備、AI智能汽車和數(shù)據(jù)中心。

總結(jié)：存儲技術(shù)未來的發(fā)展趨勢

最后，在AI時代，存儲技術(shù)的未來發(fā)展將深受混合云、邊緣計算以及AI應(yīng)用的推動，重點關(guān)注高效性、可擴展性、安全性和智能化。隨著數(shù)據(jù)量的持續(xù)增長，存儲需求也將隨之攀升，存儲設(shè)備的容量和性能仍將是技術(shù)發(fā)展的核心方向。與此同時，低功耗設(shè)計、數(shù)據(jù)安全性以及成本控制在存儲設(shè)備中也將變得愈發(fā)重要。

首先，高容量和高性能的存儲設(shè)備需求依然強勁，尤其是在企業(yè)級應(yīng)用中，AI模型訓(xùn)練和數(shù)據(jù)處理任務(wù)對于存儲技術(shù)提出了更高要求。為了滿足這種需求，存儲技術(shù)需要不斷升級，以支持數(shù)據(jù)流的高效處理和快速存取。在消費級市場，存儲技術(shù)則需要兼顧性能與成本，以推動智能設(shè)備的普及和性能提升。通過QLC NAND等創(chuàng)新技術(shù)，可以在保證性價比的同時提供更高的存儲容量，助力市場復(fù)蘇。

其次，低功耗設(shè)計和數(shù)據(jù)安全是存儲技術(shù)必須突破的關(guān)鍵領(lǐng)域。AI應(yīng)用中，數(shù)據(jù)隱私和安全性問題愈加復(fù)雜，存儲設(shè)備需要加強防護機制，提供更全面的安全保障。在這方面，慧榮科技通過持續(xù)投入研發(fā)，開發(fā)了多項針對數(shù)據(jù)安全的技術(shù)解決方案，確保存儲設(shè)備能夠應(yīng)對AI場景中的各種安全挑戰(zhàn)。

隨著AI技術(shù)的不斷滲透，混合云和邊緣計算將成為存儲技術(shù)發(fā)展的主要驅(qū)動力。混合云的靈活性和高效性使其成為處理和存儲數(shù)據(jù)的優(yōu)選方案，尤其是在企業(yè)級數(shù)據(jù)中心中，混合云的協(xié)同能力使得數(shù)據(jù)存儲和計算任務(wù)能夠在公有云和私有云之間高效分配。此外，在消費級市場，混合云也幫助智能設(shè)備減輕了計算和存儲壓力，使其能高效地與云端協(xié)同處理大規(guī)模數(shù)據(jù)任務(wù)。

總體來看，存儲技術(shù)的未來發(fā)展趨勢將圍繞高效性、智能化、低功耗和數(shù)據(jù)安全展開。慧榮科技憑借其在高容量、低功耗和數(shù)據(jù)安全等方面的技術(shù)布局，已經(jīng)為未來存儲需求的增長做好了充分準備。未來，隨著AI應(yīng)用的不斷深化，存儲技術(shù)將在數(shù)據(jù)中心、邊緣計算和多模態(tài)AI生態(tài)中發(fā)揮越來越重要的作用。慧榮科技憑借其技術(shù)優(yōu)勢，將繼續(xù)在全球范圍內(nèi)與行業(yè)合作伙伴攜手推進存儲技術(shù)的發(fā)展，為AI生態(tài)注入源源不斷的活力，成為存儲行業(yè)的引領(lǐng)者和推動者。