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Nvidia 把竞争推向整套系统:GPU 之外,数据怎样更快送达

2026-08-31 / 共 2,394 字

NVIDIA

8 月 26 日盘后,Nvidia 发布 2027 财年第二季度财报,营收同比翻倍,但市场反应平淡,投资者仍担忧 GPU 竞争加剧。随后,有报道从整套系统的效率重新解释 Nvidia 的竞争优势。8 月 29 日,TechCrunch 的 Russell Brandom 在访谈 Nvidia 团队后提出,随着 AI 数据中心进入吉瓦(GW)级规模,除了提高 GPU 速度,如何让数据在整套系统中高效传输,也越来越影响竞争。

GPU 要少等待,数据就得及时送达

在单机时代,把更多晶体管塞进一张加速卡就能换来更多算力。但到了 GW 级数据中心,峰值算力已不足以解释实际性能,数据在芯片、内存、网络和存储之间的传输效率同样重要。Nvidia 在技术博客中这样描述:AI 工厂的「计算单元」不是一台 GPU 服务器,而是整个数据中心;「即便是很小的低效,乘上数万亿 token 也会侵蚀成本与吞吐」。

这个瓶颈有两个直接来源。其一是 KV cache(键值缓存)——模型生成每个 token 时都要回看之前所有 token 的状态,长上下文和 agent 的多步推理让这份状态快速膨胀,装不进昂贵的 HBM,就只能在 GPU 与存储之间来回搬运。其二是 MoE(混合专家)模型的 all-to-all 通信:token 每步都要在分布在不同 GPU 上的「专家」之间路由,通信一旦拥堵,GPU 就空转。Nvidia 存储技术副总裁 Jason Hardy 说得更朴素:「单台服务器里能放的内存是有限的。」问题于是变成:在内存有限的前提下,怎么让数据在正确的时间到达正确的地方。

Vera Rubin 如何分担数据调度、推理和缓存存储

Nvidia 在 GPU 之外加入专门处理数据调度和推理环节的芯片,并将它们组合成 Vera Rubin 平台。

最核心的是 Vera CPU。Nvidia 将它定位为承担更多数据处理工作的「数据引擎」:88 个自研 Olympus 核心、与 Rubin GPU 之间 1.8 TB/s 的 NVLink-C2C 一致内存通道、最高 1.5 TB 的 LPDDR5X 内存,专门承担数据搬运、调度、编排和 agent 沙箱这类控制密集的工作。Nvidia 的说法是,过去这类工作在 x86 CPU 上成为瓶颈,Vera 则让「编排和数据处理的吞吐随核心数线性扩展」。

另一块是 Groq 3 LPX 机架,一个专门做低延迟推理的加速器。它源自 Nvidia 2025 年 12 月与 AI 芯片公司 Groq 达成的一笔约 200 亿美元非排他技术授权——这是 CNBC 当时报道的价格,两家公司均未确认。LPX 把 256 颗基于 Groq LPU(语言处理单元)架构的芯片装进一个机架,靠 40 PB/s 的片上 SRAM 带宽,用「注意力-FFN 分离」(AFD)把 decode 环节拆开:Rubin GPU 处理对 KV cache 的注意力计算,LPU 处理对延迟最敏感的 FFN/MoE 部分,中间结果逐 token 在两者间交换。Nvidia 称,这套组合相对上一代 GB200 NVL72 可带来「每兆瓦最高 35 倍」的推理吞吐提升。

再往下还有一层存储:BlueField-4 DPU 配合 ICMS(推理上下文内存存储),在 GPU 内存与传统存储之间增加一个以太网连接的闪存层,用来保存 KV cache。Nvidia 称这能带来「最高 5 倍 token/s 与 5 倍能效」。谈到这些存储操作时,Hardy 表示——「我们看到这些操作有超过 3 倍的提升,Vera CPU 让加速成为可能……现在我们能把闪存用到极致」。

上述 3x、35x、5x 均来自 Nvidia,衡量的对象也不同。3x 出自高管访谈、无独立验证,且指的是存储/编排操作的加速,不是整机推理性能。

OpenAI 尽量把模型状态留在本地,减少数据搬运

面对同一个问题,OpenAI 选了另一条路。它 8 月 25 日公布的首颗自研推理芯片 Jalapeño(与 Broadcom 合作)强调的设计目标是:「我们设计 Jalapeño 就是为了最小化数据移动和通信延迟。」做法是给芯片一个足够大的「域」,让整个负载——包括 KV cache——留在同一个相连系统内,把模型状态显式放置并保持本地,而不是在芯片之间搬运。

Jalapeño 的性能结果也由 OpenAI 自行公布:在 SemiAnalysis 的 InferenceX 基准上,相对 Nvidia 的 GB200/GB300,它每瓦吞吐高 1.5 到 1.9 倍、端到端延迟低 1.7 到 3.6 倍。芯片额定 700 瓦,实测持续功耗不高于 550 瓦。OpenAI 明确说,它更愿意用「每瓦」而非「每芯片」作为比较标准。

两者的侧重点有所不同:Nvidia 组合不同类型的芯片,用专用组件提高数据调度效率;OpenAI 则尽量把模型状态留在相连的系统内,减少需要搬运的数据。两条路线都把数据移动视为提高推理效率必须解决的问题。

系统效率能否形成优势,还要看实际部署

Brandom 认为,整套系统的数据调度能力可能成为 Nvidia 的新优势。Vera Rubin 与 Jalapeño 的设计都支持一个观察:厂商正在扩大到系统层面展开竞争。不过,这还不足以证明 Nvidia 已形成新的持久优势。造出一颗对标 Rubin 的 GPU,不再等于能造出一个高效运转的 GW 级数据中心。

在系统效率上,Nvidia 也要与自研芯片的超大规模厂商竞争——Amazon、Google 都在加码自研,而 OpenAI 用 Jalapeño 证明「最小化移动」也是一条可行的技术路线。OpenAI 在 Jalapeño 的发布里还留了一句:「我们会继续大规模部署 Nvidia 及其他伙伴的加速器」——可见 OpenAI 在现阶段仍计划同时使用自研芯片和伙伴的加速器。

判断这条竞争走向,要看三个尚未落地的变量:Vera Rubin 平台在真实部署中的利用率能否兑现 Nvidia 给出的这些数字;Jalapeño 年底上线后能否经得起独立基准检验;以及 Amazon、Google 等厂商是否会在自研芯片之外,进一步投入系统数据调度。这些结果将帮助判断,Nvidia 的系统方案究竟能带来多大的实际优势。

来源

  • Nvidia's AI advantage is moving beyond the GPU · TechCrunch
  • Inside the NVIDIA Vera Rubin Platform: Six New Chips, One AI Supercomputer · NVIDIA Technical Blog
  • Inside NVIDIA Groq 3 LPX: The Low-Latency Inference Accelerator for the NVIDIA Vera Rubin Platform · NVIDIA Technical Blog
  • NVIDIA Vera CPU · NVIDIA
  • Jalapeño's first results show industry-leading speed and efficiency in AI inference · OpenAI
  • Nvidia-Groq deal keeps fiction of competition alive: analyst says · CNBC

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