“人工智能的存储体系,将彻底颠覆传统存储系统。”2026年6月GTC Taipei上,英伟达创始人兼首席执行官黄仁勋指出,存储系统是AI基础设施建设中难度最高的环节之一。这一挑战既包括智能体工作内存的键值缓存管理,也涉及结构化与非结构化数据检索、数据本体构建等工作。

为应对AI推理时代激增的键值缓存存储需求,英伟达于2026年1月推出CMX上下文存储平台,由BlueField-4 DPU负责管理。该平台在本地固态硬盘与共享存储之间,增设了机架级上下文存储层级。
与此同时,智能体人工智能的兴起也正在重塑中央处理器架构。黄仁勋表示,AI智能体对时延要求达到纳秒级别,每一次等待都会阻碍任务推进,因此超低时延成为核心指标。目前英伟达与Arm均推出面向AI智能体定制的机架式CPU方案,行业设计思路正从侧重吞吐能力转向侧重低时延,也为CPU内存市场开辟了增量空间。
根据英伟达公开数据,自2024年下半年起,大模型单轮问答的平均输出令牌量每年增幅超过5倍,目前已达到约3万至4万个。这意味着行业正式迈入英伟达三大缩放定律中的推理时拓展(Test-time Scaling)深度思考阶段。单轮问答令牌输出量大幅增长,直接推高了内存与算力资源的需求。

AI推理场景下,AI芯片及整机系统的硬件需求,与模型训练场景存在本质差异。推理业务对硬件提出三大核心要求:一、更高的每秒查询数;二、更长的上下文窗口;三、更多推理步骤与AI智能体循环。以上变化均引发存储需求的结构性调整。下文将从模型参数权重、键值缓存、AI智能体三大维度展开分析。
模型参数权重是AI模型内部存储的数值参数。模型加载后,参数权重会占用固定内存,属于静态内存分配。模型参数量越大,权重占用的存储空间就越高。
模型权重总容量计算公式:
模型权重总容量=参数量×单参数占用字节数(Total Size of Model Weights = Parameters × bytes per parameter)
键值缓存用于存储推理预填充阶段生成的键值向量,可避免解码阶段重复计算,属于动态内存分配。随着推理任务的对话长度、批处理规模不断增加,键值缓存的内存占用也随之水涨船高。

键值缓存总容量计算公式(单位:字节):
键值缓存总容量=2×网络层数×键值头数量×单头维度×序列长度×批大小×计算精度(字节)(Total Size of KV cache (Bytes)= 2 x number of layers x number of KV heads x head dimension x sequence length x batch x precision (bytes))
对话长度与批处理规模持续扩大,导致键值缓存占用空间急剧增长,缓存的管理与分层部署成为AI推理应用的关键。在长上下文、大批次任务中,若显卡高带宽内存容量不足,系统只能清空原有键值缓存、重新执行预填充计算,不仅增加时延,还会抬高整体拥有成本。
针对该问题,英伟达于2025年3月推出Dynamo键值缓存卸载软件。该软件将低频访问的键值缓存,迁移至带宽更低、容量更大、成本更优的层级(CPU内存、固态硬盘),确保解码阶段可重复调用缓存数据,无需重新运算。
Dynamo可搭配英伟达2026年1月发布的CMX上下文存储平台使用,后者专为承载长上下文任务产生的海量键值缓存设计。该平台基于BlueField-4 STX机架搭建,单台机架搭载64颗BlueField-4 DPU(16个计算托盘,每个托盘配置4颗DPU),整体容量约9600太字节,在本地固态硬盘与共享存储之间构建起机架级上下文存储层。


注释:固态硬盘机架(SSD POD)是由多组硬盘机架组成的独立存储单元,专门存放卸载后的键值缓存。该层级介于本地固态硬盘与共享存储之间,存储容量优于本地固态硬盘,读写速度则高于共享存储。
AI推理应用不断普及,也推动AI智能体落地提速。在智能体运行流程中,模型需要自主规划、调用工具、做出决策并代用户执行操作,以上流程均依靠CPU完成调度、工具调用、数据转发与子智能体评估工作。
受此影响,AI智能体场景下CPU与GPU的算力配比,将从传统的1:4、1:8逐步趋近1:1,为CPU市场带来显著增量,同时拉动配套CPU内存需求。

2026年,英伟达推出专为AI智能体打造的VeraCPU。按原始规格,该芯片最高支持1.5太字节LPDDR5X内存,容量为上一代GraceCPU的三倍。
补充说明:集邦咨询最新调研显示,英伟达决定将新一代VeraRubin超级芯片模组的SOCAMM内存容量减半。此次调整并非源于整体存储需求下降,而是受上游厂商2027年初步产能规划影响,低功耗DRAM供给分配不足所致。


除英伟达外,全球CPU赛道也全面提速。2026年,传统x86架构厂商英特尔、AMD相继推出新品,分别为至强6+、EPYC Venice;Arm发布面向通用人工智能的AGI CPU;Ampere的AmpereOne MX也将于年内量产。2026年已成为面向AI智能体的CPU全面迭代之年。

AI推理正在催生两大全新存储需求增长点:第一,推理任务带动键值缓存规模快速扩张,键值缓存卸载技术将海量缓存数据分流至CPU内存与固态硬盘机架。随着英伟达、谷歌等企业陆续推出相关硬件平台,固态硬盘机架市场需求将持续上行。第二,AI智能体推动CPU与GPU算力配比趋近1:1,CPU市场迎来大幅增长,进而带动CPU内存需求同步攀升。
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