随着生成式人工智能(GenAI)的迅猛发展,数据中心面临前所未有的架构压力。国际能源署预测,至2030年,数据中心电力需求将翻倍,AI优化设施成为增长主力,其耗电量堪比大国。这不仅要求公用事业公司在选址、电力采购及效率上做出新权衡,更揭示了AI数据中心内部深层次的架构挑战。
计算能力与内存带宽的失衡,即“内存墙”现象,成为制约AI发展的关键因素。从2003年至2023年,计算能力提升远超DRAM带宽,导致处理器核心闲置,增加硬件部署与生产力损失成本。存储与网络的I/O(输入/输出)模式不匹配,进一步加剧了GPU读取延迟,推高了训练与推理成本。
内存容量与位置、存储IOPS及写入压力、网络敏感性,成为AI架构的三大瓶颈。传统内存连接CPU的方式限制了内存扩展,而存储IOPS与写入成本过高,网络敏感性则掩盖了故障根源。为解决这些问题,业界正探索可扩展、经济高效且可持续的AI架构转变。Compute Express Link(CXL)技术的引入,打破了内存壁垒,允许内存池化和分层,提高了有效带宽。将计算嵌入存储,减少了数据移动与CPU/GPU开销,而针对AI I/O需求优化的SSD,则通过动态压缩与写入协调,减少了闪存磨损与尾部延迟。
此外,可持续性被视为AI架构的首要服务水平目标。国际能源署模型显示,即便效率提升,AI电力需求仍将急剧上升。因此,每瓦性能、推理耗水量及电网友好性成为平台决策的关键考量。AI优化存储通过减少写入流量与尾部延迟,提升了训练与推理效率,实现了多个存储基准测试的最高分数。









