英伟达推全栈协同设计,HBM仅增3%吞吐量升30倍
NVIDIA 介绍其全栈协同设计方案,通过分层内存架构、NVFP4 量化、KV 缓存分层卸载等技术,在 HBM 容量仅小幅增长的前提下,将智能体推理的每美元吞吐量提升至最高 30 倍。
11 月 5 日,英伟达发布技术解读称,大模型参数规模、上下文长度和智能体应用都在快速膨胀,GPU 显存承受的压力前所未有;HBM 供应偏紧、价格走高,这一局面在可预见的未来还会延续。为破解 AI 内存瓶颈,英伟达尝试引入“全栈协同设计”思路,把 GPU、CPU、网络、存储和软件当成一个整体来设计,让 AI 工厂每一层里的每一字节内存都产出更高价值。


推理时,昂贵的 HBM 既要装模型权重,也得存 KV 缓存,后者记录的是模型理解当前请求所需的上下文。智能体工作流在多次模型调用、工具调用之间不断携带历史上下文,有些场景要处理多达 300 万个 token;检索增强生成(RAG)还会把企业资料塞进提示词,内存占用因此进一步抬高。

英伟达拿仓库和装卸口打比方:HBM 是仓库,内存带宽是装卸口。容量再大,数据进出速度跟不上,照样形成“内存墙”,新增的容量没法有效变成服务能力。所以它的方案重在把数据压缩后放到合适层级,并在需要之前提前送回 GPU。
落到操作层面,NVFP4 低精度格式能压缩模型权重和 KV 缓存;在 NVL72 系统里,模型权重可以分散到最多 72 颗 GPU 上;Vera CPU 的大容量 LPDDR 内存给暂停的上下文提供就近缓冲;Dynamo 推理软件把不活跃上下文迁到 CMX 上下文存储,复用前再取回。RAG 索引也能留在 CPU 与存储侧,不必长期占着 HBM。
英伟达引用 SemiAnalysis AgentX 基准称,在每用户每秒 125 token 的条件下,Vera Rubin NVL72 的每美元智能体吞吐量相较 GB300 NVL72 最高提升 30 倍,而每 GPU 的 HBM 容量只增加约 3%。GB300 NVL72 对比 H200 平台,在每用户每秒 100 token 条件下,每美元吞吐量最高提升 10 倍。这也说明,AI 算力竞争的关键正从“显存多少”转向“每字节、每瓦特能产出多少有效 token”。
