从存储到计算:如何利用SSD加速AI训练与推理

360影视 2025-01-20 14:51 2

摘要:随着人工智能技术的不断发展,尤其是AI模型规模的急剧扩展,传统存储方案已逐渐暴露出难以应对的瓶颈。尤其在大规模的AI训练和推理过程中,存储设备的性能已成为关键瓶颈,影响着整个AI计算任务的效率。

随着人工智能技术的不断发展,尤其是AI模型规模的急剧扩展,传统存储方案已逐渐暴露出难以应对的瓶颈。尤其在大规模的AI训练和推理过程中,存储设备的性能已成为关键瓶颈,影响着整个AI计算任务的效率。

在这种背景下,企业级SSD,特别是PCIe 5.0和NVMe协议的SSD,作为一种超高性能存储解决方案,正在成为加速AI训练和推理过程中的核心技术。本文将探讨这些企业级SSD如何在大规模AI计算中提供低延迟、高吞吐量的支持,帮助云服务商提升AI应用的处理效率。

在AI计算中,数据的存储和传输速度直接决定了整个计算过程的效率。随着AI模型的规模不断扩大,涉及的计算量和数据量也随之激增。传统的硬盘驱动器(HDD)和早期的固态硬盘(SSD)已经无法满足这种超高数据吞吐量和低延迟的需求。因此,企业级SSD逐渐成为云计算和AI应用的标准存储解决方案,尤其是在采用PCIe 5.0接口和NVMe协议的情况下。

PCIe 5.0相较于早期版本,提供了更高的带宽,能够传输更多数据。而NVMe协议则通过优化存储设备与CPU之间的数据传输路径,减少了存储瓶颈,使得数据能够更加高效地进行处理。这些技术进步使得企业级SSD能够更好地满足AI大规模计算中的数据吞吐量和低延迟的需求,成为支撑AI训练和推理过程的理想选择。

企业级SSD的技术优势

PCIe 5.0和NVMe协议的结合,使企业级SSD在性能上具备了明显的优势。PCIe 5.0提供了高达32GT/s的带宽,相比上一代的PCIe 4.0,速度提升了一倍,这使得SSD在与服务器的交互过程中能够实现更快的数据传输。与此同时,NVMe协议优化了存储设备与CPU之间的通信路径,降低了存储访问的延迟,从而进一步提高了数据处理效率。

在AI训练中,大规模的神经网络模型需要频繁地读取和写入大量数据,尤其是在深度学习的过程中。企业级SSD提供的高速读写性能,可以在减少延迟的同时大大提升数据吞吐量,确保AI系统能够快速加载训练数据和模型参数,从而加速训练过程。

铠侠(KIOXIA)的CD8P系列固态硬盘(SSD)展现了如何利用PCIe 5.0的技术优势为AI和高性能计算提供强大的存储支持。

铠侠CD8P系列SSD专为扩展型和云计算应用设计,采用了PCIe 5.0接口和NVMe 2.0协议,提供了2.5英寸和E3.S两种外形规格,分别支持最大30.72TB和15.36TB的存储容量。

通过PCIe 5.0的高带宽,该系列能够实现更快的数据传输速度,显著提升系统响应和数据处理能力,满足超大规模计算、物联网、在线交易处理(OLTP)和大数据分析等场景的高需求。

SSD在AI大规模计算中的应用

企业级SSD在大规模AI计算中的应用场景非常广泛。以深度学习为例,训练一个深度神经网络模型往往需要处理海量的训练数据。在这种情况下,数据的快速存取至关重要,传统的存储设备无法有效应对如此庞大的数据流。而企业级SSD通过其高吞吐量和低延迟的特点,能够迅速加载训练数据,并在训练过程中高效地交换数据,极大地提升了训练效率。

此外,随着AI推理的需求不断增大,实时数据处理和低延迟响应成为了另一项重要的技术要求。企业级SSD不仅能够在训练过程中提供高速数据存取,在推理过程中也能发挥同样重要的作用。无论是在线推理还是批量推理,企业级SSD都能确保数据能够以最快的速度流动,极大地降低了系统的响应时间。

随着AI模型和计算任务的不断复杂化,企业级SSD已经成为加速AI训练和推理的核心技术之一。通过提供高吞吐量和低延迟的性能,企业级SSD不仅优化了AI模型的训练效率,还在推理过程中提供了实时数据处理能力。随着AI技术的不断发展,企业级SSD将在未来的AI应用中扮演更加重要的角色,推动人工智能的发展与创新。

铠侠将继续积极参与行业标准的制定和技术进步,与伙伴们共同努力,为市场提供高效、可靠的解决方案,应对不断增长的数据处理需求和复杂的计算任务,也为客户和合作伙伴带来更多创新的可能性和未来的发展机会。

备注:

1. 2.5英寸表示SSD的外形尺寸而非实际大小。

2. 性能指标由铠侠公司提供。实际结果可能因系统配置、使用情况和其他因素而有所不同。

3. 容量定义 - 铠侠公司定义的兆字节(MB)为1,000,000字节,千兆字节(GB)为1,000,000,000字节,太字节(TB)为1,000,000,000,000字节。然而,计算机操作系统通常使用以2的幂次方表示的存储容量。1Gbit = 230 bits = 1,073,741,824 bits,1GB = 230 bytes = 1,073,741,824 bytes,1TB = 240 bytes = 1,099,511,627,776 bytes,因此显示的存储容量较小。可用存储容量(包括示例中的各种媒体文件)会根据文件大小、格式、设置、软件和操作系统以及预装的软件应用程序或媒体内容而有所不同。实际格式化后的容量可能有所不同。

4. 产品图片所示为设计模型的代表,不是准确的产品描述。

5. DWPD:每一天的驱动器写入次数:每天一次完全驱动器写入,意味着该驱动器在指定的使用寿命内,每天都可以在系统配置、使用情况和其他因素的影响下被完整写入和重写。实际结果可能有所不同。

商标:

l NVMe是NVMe Express公司在美国及其他国家的注册或未注册商标。

l PCIe、PCI Express和PCI-SIG是PCI-SIG的注册商标。

l 其他公司名称、产品名称和服务名称可能是第三方公司的商标。

免责声明:

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本文档中的信息,包括产品规格、测试内容和评估,在发布时被认为是准确的,但如有更改,恕不另行通知。本文包含的技术和应用信息应参考最近适用的铠侠产品规格。

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