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手機里最省電、最不起眼的那顆內(nèi)存,被高通疊成3D小樓,再把加速器墊在了樓下。
近日,HBC(High-Bandwidth Compute)架構(gòu)登臺,槍口對準HBM盤踞多年的AI內(nèi)存王座。

「有效」二字更值得盯住
高通在投資者日上正式揭開High Bandwidth Compute,中文可譯為「高帶寬計算」。
名稱里用的是Compute,而非Memory,這已經(jīng)點明它與HBM的根本差別:HBC是一套包含內(nèi)存和計算邏輯的架構(gòu),并非單獨出售的內(nèi)存產(chǎn)品。
高通公開的結(jié)構(gòu)圖頗為直白:多層LPDDR通過TSV硅通孔疊在HBC加速器上,HBC模塊與主SoC并排放在2D有機基板上;內(nèi)存密集型工作由HBC就近處理,主SoC繼續(xù)承擔復雜、靈活且需要統(tǒng)一調(diào)度的計算。
搭載HBC Gen 1的Dragonfly AI250,設計指標為單卡768 GB內(nèi)存、133 TB/s有效內(nèi)存帶寬;56張卡組成的機架擁有43 TB內(nèi)存和7.455 PB/s有效帶寬,機架熱設計功耗為140 kW。
與采用LPDDR5X的AI200相比,容量沒有增加,有效帶寬卻提高到18倍,HBC Gen 1商業(yè)樣片預計到2027年年中才會出現(xiàn)。

把算力墊在內(nèi)存腳下
HBM用TSV把DRAM垂直堆起,再借CoWoS先進封裝貼靠在計算芯片身側(cè),距離縮短了,代價也水漲船高,硅中介層、封裝產(chǎn)能、良率損耗,每一項都在給賬單添零。
高通換了個方向,HBC采用分離式設計:主SoC歸主SoC,內(nèi)存歸內(nèi)存,中間以標準2D有機基板互連,昂貴的硅中介層和CoWoS被一并請出門外。
真正的巧思藏在內(nèi)存那一側(cè),一顆專用近內(nèi)存加速器墊在LPDDR堆棧下方,計算與存儲經(jīng)TSV垂直直連,數(shù)據(jù)的通勤距離從「樓上樓下」縮成「隔壁工位」。
高通數(shù)據(jù)中心業(yè)務負責人Tony Pialis的說法很直白:把XPU直接墊到DRAM堆棧下面,就能兼得SRAM級的速度與堆疊內(nèi)存的密度。
位置關系一變,賬本跟著改寫。按高通公布的數(shù)據(jù),搭載第一代HBC的AI250加速器單卡內(nèi)存帶寬達133TB/s,有效帶寬是使用LPDDR5X的AI200的18倍,支持最高768GB堆疊容量;卡級歸一化對比下,單位功耗帶寬是HBM的6倍,單位功耗容量是SRAM的200倍。
第二代HBC將隨AI300于2028年落地,有效帶寬較AI200再抬升至54倍,每瓦帶寬較HBM高出7倍。

為什么偏偏是LPDDR?這顆為手機而生的內(nèi)存,骨子里刻著兩條基因:超低功耗,以及遠比HBM寬松的成本曲線。單堆容量上限更高、3D堆疊更友好,使它成為大容量推理的天然候選。
過去它棲身于手機和邊緣終端,近年已悄悄滲入AI推理加速卡,高通自己的AI200就標配LPDDR5X,單機架容量43TB,HBC相當于把這次滲透從「游擊」升級成「正面進攻」。
HBM4也在把邏輯芯片塞進堆棧底層,干起「近內(nèi)存」的活。方向人人都看得見,高通只是走得更決絕,索性把整套加速器的地基打在內(nèi)存樓下。
計算向內(nèi)存靠近也不是一夜之間冒出的靈感,美光十多年前推出的Hybrid Memory Cube,同樣采用TSV把DRAM疊在高速邏輯層上;三星在2021年發(fā)布HBM-PIM,把可編程AI引擎放進HBM存儲體,宣稱在特定測試中可提升性能并減少數(shù)據(jù)移動。
HBC的看點在于時機與落點,它把近存計算、LPDDR、長上下文推理和整機架部署綁在一起,瞄準的工作負載比早期PIM方案清晰得多。

推理解碼給LPDDR開了側(cè)門
訓練大模型時,大規(guī)模矩陣運算會盡可能吃滿計算單元;在線推理卻有另一副脾氣。
輸入提示詞的預填充階段偏重計算,逐字生成答案的解碼階段需要不斷讀取模型權(quán)重和持續(xù)膨脹的KV緩存,經(jīng)常受制于內(nèi)存帶寬。
相關Roofline研究顯示,在典型大模型推理中,解碼階段的主要算子普遍落入內(nèi)存受限區(qū)間。
智能體把這種矛盾推得更尖銳,一次任務可能包含長提示詞、連續(xù)推理、工具調(diào)用和多輪回看;每生成一個Token,系統(tǒng)都要搬動大量數(shù)據(jù)。此時再堆更多計算單元,很像給缺糧的廚房添灶臺,火力壯觀,鍋里仍然空著。
AI250恰好對準這一段,高通將它定位為解碼、推理鏈和智能體工作負載的專用平臺,宣稱單卡768 GB容量有助于減少上下文換出,并把支持的上下文長度從AI200的128K推進到100萬Token。
容量、帶寬和功耗被放在同一張賬單里,評價單位也由峰值FLOPS轉(zhuǎn)向每瓦Token數(shù)、每美元Token數(shù)。
LPDDR本身早已跨過手機邊界,NVIDIA Vera CPU同樣使用LPDDR5X,容量最高1.5 TB、帶寬最高1.2 TB/s,并與Rubin GPU的HBM4形成一致地址空間,用于KV緩存卸載和多模型運行。
NVIDIA Vera Rubin架構(gòu)說明,HBC真正新增的變量,是把計算邏輯放到LPDDR堆棧旁邊,而非單純把移動內(nèi)存裝進服務器。
這也是高通押注數(shù)據(jù)中心的商業(yè)支點,公司把2029財年數(shù)據(jù)中心收入目標定在150億美元以上。
它無須在所有訓練任務上擊敗GPU,只要在規(guī)模龐大、長期運行的推理機架中拿到一塊穩(wěn)定份額,LPDDR時代積累的功耗設計、內(nèi)存控制器和系統(tǒng)集成能力便能換一種方式兌現(xiàn)。

拆墻的不止高通一家
HBC出現(xiàn)時,HBM并沒有停在原地等待挑戰(zhàn)。三星和美光均已宣布HBM4量產(chǎn):美光36 GB 12層HBM4帶寬超過2.8 TB/s;三星產(chǎn)品最高可達13 Gbps針腳速率和3.3 TB/s單堆帶寬。
主流加速器也已經(jīng)把HBM4寫進下一代平臺,NVIDIA公布的初步規(guī)格顯示,單顆Rubin GPU配置288 GB HBM4,內(nèi)存帶寬22 TB/s;AMD MI450則提供最高432 GB HBM4和19.6 TB/s帶寬。
HBC真正能夠撬動的,是HBM覆蓋所有AI負載的默認地位。訓練和高計算密度的預填充繼續(xù)青睞GPU與HBM;大規(guī)模、長時間運行的解碼業(yè)務可能轉(zhuǎn)向HBC等近存計算;CPU側(cè)上下文和KV緩存則更多使用LPDDR。
對HBM廠商而言,這既是壓力,也是新生意。部分推理需求可能離開高毛利HBM,LPDDR裸片、定制邏輯底座和3D集成又會形成新的價值環(huán)節(jié);對云廠商而言,多一種架構(gòu)就多一分議價能力。
對高通而言,挑戰(zhàn)也很清楚:它需要證明自己賣出的不止是一張漂亮的帶寬幻燈片,還有一套能被開發(fā)者使用、被數(shù)據(jù)中心維護、被財務部門算清楚的系統(tǒng)。
這恰是高通的機會窗口,它沒打算跟HBM拼絕對帶寬,它賭推理將成為AI算力的主增量,為此甚至收購開源AI軟件公司Modular補齊軟件短板。
高通預測,2029財年全球AI加速器市場規(guī)模將達6800億美元。

結(jié)尾:
真正的變化,在于AI內(nèi)存的王座可能被拆成幾把椅子。HBM繼續(xù)托舉訓練與通用加速,HBC爭奪推理解碼的規(guī)模紅利。
高通若能把133 TB/s兌現(xiàn)為穩(wěn)定的Token吞吐和更低賬單,LPDDR這次跨界便會從客串變成改寫分工。
部分資料參考:電子工程專輯:《重磅!高通發(fā)明全新內(nèi)存架構(gòu):帶寬提升54倍》,全球半導體觀察:《高通推出 HBC 近內(nèi)存計算架構(gòu),配套兩代 AI 加速器公布迭代時間表》,OFweek電子工程網(wǎng):《AMD 的 Versal 芯片從 HBM 轉(zhuǎn)向 LPDDR5X》,36氪:《高通全面進軍 AI 數(shù)據(jù)中心:與 Meta 簽多代 CPU 大單、微軟部署 HBC 芯片,預計 2029 年業(yè)務收入達150億》
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