英伟达发布SCADA新架构并开源cuFile,GPU直连硬盘性能提升5倍

来源:半导纵横发布时间:2026-08-05 16:12
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英伟达一口气甩出两大技术革新,直接改写AI数据传输的底层规则。

8月5日,在FMS 2026峰会上,英伟达宣布了两件大事:一是将GPU存储加速API cuFile全面开源;二是发布了SCADA全新存储架构。

这两件事都指向了同一个目标:让GPU绕过CPU,直接读写存储设备。

SCADA架构登场:性能提升5.3倍,硬件成本降低21.7倍

长期以来,GPU读取任何存储数据都必须经过CPU(负责管理文件系统、提交命令、返回数据)。对于大块数据传输,这种模式还能接受。但当AI推理每秒产生数百万次512字节的微小读取请求时,CPU就成了瓶颈。

每次操作都要经历“GPU内核完成→控制权交回CPU→CPU设置传输→启动下一个内核”的流程,微秒级的开销在百万次请求下被无限放大。即便此前GPUDirect Storage(GDS)技术已经实现了数据通路绕开CPU,但底层指令控制依旧依赖CPU,小粒度任务极易耗尽IO资源,拖垮了整套AI集群。

而全新SCADA(规模化加速数据访问)架构彻底解决了这一痛点,它允许GPU直接发起存储I/O请求,直接管控NVMe硬盘队列深度,不再需要CPU参与调度。

实测数据显示,在数据分析场景下,SCADA读写速度是传统CPU调度模式的5.3倍;在同等业务负载下,硬件综合成本最高可降低21.7倍;在美光参考设计中,3张H100即可驱动44块PCIe Gen6 SSD,跑出2.3亿次随机读IOPS,单服务器存储吞吐达118GB/s,调度CPU全程近乎空载。

同时,SCADA兼顾安全设计,采用分层隔离架构:业务高速运行模块脱离可信计算基底,特权组件统一管控存储访问权限,兼顾极致速度与数据安全,杜绝内存越权读写漏洞。

cuFile全面开源从私有到通用,开启AI存储开放新时代

cuFile是GPUDirect Storage下的一个软件库,它允许GPU直接从存储中读取数据。英伟达将其完整开源,代码托管在GitHub新成立的XIO-SIG组织下,创始维护者包括Google、Intel、Meta和NVIDIA。

英伟达存储技术副总裁Jason Hardy表示,开源cuFile,旨在推动AI存储行业更广泛的技术采用与互操作性,使cuFile成为面向AI原生存储的开放基础,而非英伟达的专有接口。

据悉,英特尔也已加入开源组织并参与代码维护。这标志着传统CPU主导IO调度的格局被颠覆,cuFile与SCADA从英伟达私有技术,升级为全行业通用开源标准。

英伟达推出了基于Vera BlueField-4存储处理器的STX整机架构

软件革新离不开硬件支撑,英伟达还同步推出了基于Vera BlueField-4存储处理器的STX整机架构,并计划2026年下半年正式商用。

这套模块化机架级平台搭载Vera Rubin芯片、Spectrum-X高速以太网,搭配统一DOCA安全栈,可在数据传输全链路持续执行安全策略;同时配套CMX上下文存储层,专门承载长上下文、多轮Agent推理的KV缓存,补齐AI存储分层能力。

从GPUDirect Storage到SCADA,从cuFile闭源到开源,英伟达正通过一系列技术协同策略,重新定义AI时代“GPU如何访问数据”的底层规则。

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