人工智慧對記憶體的需求正從高頻寬記憶體(HBM)擴充套件至傳統DRAM、NAND快閃記憶體及儲存,Bernstein分析師認為,AI正在製造日益嚴重的“記憶體瓶頸”,投資機會將越來越取決於具體AI工作負載。這一判斷意味著,記憶體產業鏈的投資邏輯正在從單一HBM轉向更廣泛的儲存層級。
Bernstein在最新報告中指出,訓練、推理、檢索增強生成(RAG)和智慧體AI(agentic AI)對記憶體堆疊提出了不同要求。訓練階段高度依賴計算能力,記憶體頻寬限制著模型規模和計算速度,HBM在其中扮演核心角色,但大規模訓練同樣需要系統DRAM、本地SSD和網路儲存來處理資料集、快取和檢查點。
推理階段則呈現不同挑戰。初始的“預填充”(prefill)階段——AI模型處理提示並生成第一個token的過程——主要受計算限制,GPU和HBM更為關鍵;隨後的“解碼”(decode)階段則受記憶體限制。模型將先前token儲存在鍵值(KV)快取中,其需求隨上下文長度和併發使用者數而增長。Bernstein表示,在大型部署中,KV快取所需記憶體可能超過模型權重,從而限制AI服務可支援的使用者數量。
這種壓力正催生新的記憶體層級,包括CXL記憶體、輝達的“Storage Next”計劃以及CMX上下文儲存,與HBM、傳統DRAM和SSD並存。這些新興技術旨在平衡效能、容量和成本,因為AI系統需要更大的記憶體池。
檢索增強生成(RAG)可能進一步擴大需求。Bernstein稱,構建RAG資料庫需要大量SSD或HDD容量以及系統DRAM,當這些資料庫被搜尋時,DRAM的作用更加突出。智慧體AI則可能進一步加劇需求,因為自主系統需要保留中間結果、與外部工具互動並在智慧體之間傳遞輸出,這會迅速增加KV快取需求,同時提高對傳統伺服器中CPU和常規記憶體的要求。
記憶體製造商也在開發高頻寬快閃記憶體等技術,試圖將HBM的頻寬與NAND的更大容量和更低成本相結合。Bernstein指出,技術挑戰仍然很高。
在評級方面,Bernstein對三星電子、SK海力士、美光、SanDisk、希捷和西部資料給予“跑贏大盤”評級,而對鎧俠(Kioxia)給予“跑輸大盤”評級。這一評級分佈顯示,分析師認為傳統儲存巨頭在AI記憶體擴充套件中更具優勢,而部分專注NAND的廠商可能面臨挑戰。
對於AI產業投資者而言,記憶體瓶頸的演變意味著,除了GPU和HBM,DRAM、NAND和儲存裝置的需求也將持續增長,這可能影響整個算力基礎設施的投資節奏。隨著AI從訓練走向大規模推理和智慧體應用,記憶體架構的最佳化將成為決定AI服務成本與效能的關鍵因素。