NVIDIA 发布 NVLink Fusion 与 NVHBM,助力自研 AI 芯片融入其生态
NVIDIA 推出 NVLink Fusion 互联方案与 NVHBM 内存基片技术,允许超大规模厂商将自研 XPU 接…
NVIDIA 近日推出两项面向下一代 AI 基础设施的关键技术——NVLink Fusion 互联方案与 NVHBM 高带宽内存基片技术,意在让超大规模云厂商和 AI 原生公司能够将自研 AI 加速器(XPU)与 CPU 无缝接入 NVIDIA 平台,借助其机架级架构、扩展堆栈与 MGX 生态,缩短半定制 AI 工厂的开发与部署周期。
背景:AI 工厂对内存与互联提出更高要求
随着大模型规模与推理工作负载复杂度持续攀升,AI 工厂的算力需求不断增长。超大规模厂商普遍选择自研 XPU,但将其规模化部署仍面临四重挑战:高带宽内存(HBM)持续供给、芯片封装与裸片面积有限、供电效率受限,以及缺乏成熟的机架级部署架构。NVIDIA 此次推出的 NVLink Fusion 正是针对上述瓶颈的「连接层」方案。
NVHBM:定制 HBM 基片带来三项平台级提升
NVHBM 是 NVIDIA 与领先内存厂商共同设计与验证的定制 HBM 基片技术,与 NVLink Fusion 协同构成统一的架构底座。相比标准 HBM4e,NVHBM 在三个维度带来可量化改进:
- 带宽:每堆栈内存带宽提升最高 30%,有助于缓解内存受限场景下的算力空转;
- 面积:通过重新设计物理层(PHY)并将内存控制器移入 3D 堆栈,PHY 与支持电路面积减少最高 67%,跨版图可用硅面积增加最高 80%,主裸片可用硅面积提升最高 30%;
- 功耗:HBM 功耗相比标准 HBM4e 降低最高 15%,在数千颗 XPU 规模下可累积为可观能耗节省。
这些改进对训练、推理以及智能体(agentic)类工作负载意义重大:更大的带宽可加快模型权重、KV 缓存与激活数据的读取,更充裕的裸片面积允许设计者在固定封装内塞入更多矩阵引擎、向量单元或片上 SRAM,而更低的功耗则直接缓解 AI 数据中心的供电约束。
NVLink Fusion:打通扩展域与机架级协同
NVHBM 解决的是单颗加速器内部的内存供给问题,NVLink Fusion 则负责将多颗 XPU 串联成更大的扩展域(scale-up domain)。在专家并行(EP)与 WideEP 等高级路由场景下,不同专家分布在不同 GPU 上,需要跨机架的高速同步。NVLink 作为 AI 工厂的扩展域网络 fabric,负责传输激活值与隐状态,并在整个 fabric 上同步分布式缓存;NVHBM 则保证本地计算引擎始终「吃饱」,减少数据饥饿。两者协同,使得分布式计算与内存能够被更高效地调度。
战略含义:半定制 AI 工厂的新范式
NVIDIA 此举的真正意义在于生态绑定:通过提供经过验证的 NVHBM 基片与成熟的 NVLink Fabric,超大规模厂商可以在保留自研差异化能力的同时,复用 NVIDIA 在封装、互联与机架级参考设计上的积累,从而把研发重心放在矩阵引擎、推荐系统、多模态管线等面向特定负载的功能上。对于正在打造自研加速器的云厂商而言,这意味着更低的集成与验证门槛,也意味着 NVIDIA 在 AI 基础设施层的护城河进一步加深。
