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计算机行业AI2025算力系列(十):HBF技术发展下数据基础软件的机会和挑战
广发证券· 2025-12-18 10:15
行业投资评级 - 行业评级为“买入” [3] 核心观点 - 核心观点:随着AI大模型参数规模和上下文长度激增,现有高带宽内存(HBM)容量已难以满足推理阶段的内存需求,高带宽闪存(HBF)技术有望成为最佳解决方案,其发展将推动针对新存储介质优化的数据基础软件的应用,为具备数据库技术积累的公司带来机会 [1][7] 一、HBF有望成为满足AI大模型内存容量要求的最佳方案 - **当前AI芯片内存瓶颈**:AI大模型参数量已达万亿级别,上下文长度普遍超过128K,对内存容量要求极高 [7][13] - **HBM容量不足**:英伟达最新的Blackwell Ultra芯片配备8个HBM3E内存,总容量为288 GB,带宽为8 TB/s,但仍难以满足大模型需求 [7][15][18] - **现有替代方案局限**:采用GPU+HBM直连闪存(如SSD)的方案,虽存储容量大(例如16TB SSD),但通过PCIe接口的传输速率(如PCIe 7.0为512 GB/s)远低于HBM,存在性能瓶颈 [19] - **HBF技术方案与优势**: - **高互联速度**:采用BiCS和CBA晶圆键合工艺实现与GPU的高速互联 [7][20] - **大内存容量**:在研的HBF存储容量有望达到现有HBM的8-16倍,有望将GPU的存储容量扩展至4 TB [7][23] - **产品时间表**:HBF闪存第一批样品预计在2026年下半年交付,首款集成HBF的AI推理硬件预计在2027年年初推出 [23] - **面临的技术挑战**:包括闪存组件的写入寿命限制,以及其工作温度上限(85度)可能受GPU高强度计算时高温影响的稳定性问题 [26] 二、HBF的技术成熟有望推动相关数据基础软件的应用 - **不同AI模型的内存需求差异**: - **大语言模型与视频生成模型**:参数量大、上下文长,对内存容量要求高,使用基于内存的数据处理软件必要性“强” [28][30] - **图片生成模型**:参数量普遍在百亿级别,上下文较短,常规任务对内存要求不高,使用相关软件必要性“弱” [30] - **市场参与主体**:针对存储介质优化的数据基础软件开发商包括华为、阿里等大型科技公司,以及星环科技、PingCAP等独立第三方公司 [7][29] - **发展潜力与路径**: - 大型科技公司可能为自研的AI大模型自研数据基础软件 [7][29] - 独立第三方公司(如星环科技、PingCAP)的数据基础软件可能用于智谱AI、MiniMax等公司的大模型推理任务 [7][29] - 星环科技的分布式数据库ArgoDB已针对闪存存储硬件优化,具备开发基于HBF等新介质的数据基础软件的技术潜力 [7][32] - **市场规模与前景**:基于HBF的数据基础软件市场处于早期,其价值量或与数据处理规模及可应用场景相关,若HBF在AI推理任务中大规模使用,相关软件产品有望受益于数据处理需求增长 [31][33] 三、重点公司提及 - **星环科技-U**:其分布式数据库ArgoDB针对闪存优化,有潜力开发基于HBF的数据基础软件产品 [7][32] - **其他提及公司**:报告在列举针对存储介质优化的数据库产品时,提到了华为(GaussDB)、阿里云(AnalyticDB)、PingCAP(TiDB)、SAP(HANA)、巨杉(SequoiaDB)、中兴通讯(GoldenDB)等公司 [31]