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作者：Rambus研究員與杰出發明家Steven Woo 隨著人工智能（AI）在各行各業的廣泛應用，專用硬件正扮演著日益關鍵的角色。根據德勤發布的《技術趨勢2025》報告顯示，預計到2027年，A芯片市場將從目前的大約500億美元增長到4000億美元。受數據中心、汽車以及消費電子等行業對算力需求激增的推動，AI 芯片的市場需求正在持續快速增長。 AI芯片主要分為兩大應用場景：AI訓練和AI推理。訓練通常在云端或數據中心進行，需要強大的計算能力來處理海量數據；而推理則可以在云端、邊緣或終端設備上完成，實現實時決策。通過 GPU、ASIC 或 FPGA 等技術，這些特殊定制的芯片提供了強大的性能，使得各種先進且復雜的AI應用得以實現。 盡管這些AI芯片已成為汽車、消費電子產品和數據中心等現代應用中不可或缺的動力，但它們也面臨著挑戰。AI工作負載要求極高速度的數據處理，但傳統內存技術往往難以跟上這一速度，從而導致延遲和效率低下。內存瓶頸和內存帶寬限制仍然是優化AI性能的關鍵障礙。 此外，安全性也已成為一個關鍵問題。隨著AI應用在醫療、金融和自動駕駛汽車等領域得到更廣泛的部署，確保數據完整性和隱私比以往任何時候都更加重要。強大的安全措施對于防范未經授權的訪問、數據泄露和網絡威脅至關重要。業界需要可靠的解決方案來加強數據保護、減輕安全風險并保障用戶隱私，從而確保AI系統在關鍵應用中既強大又值得信賴。 AI訓練和推理場景中使用的內存技術各不相同，但它們共同助力AI芯片快速高效地處理信息。通過解決現代AI工作負載對內存的巨大需求，這些技術正在推動AI能力的進步。 其中，GDDR和HBM對高性能AI芯片都至關重要，它們各自在不同領域表現出色，并發揮著關鍵作用。GDDR源于圖形處理，提供了高帶寬、相對低延遲和每比特成本之間的平衡，使其非常適合AI推理任務；而HBM則憑借其堆疊式架構和寬接口提供卓越的帶寬，真正在AI訓練中大放異彩，使AI芯片能夠處理海量數據集和復雜的計算。 除了GDDR和HBM之外，DDR和LPDDR內存技術在AI芯片領域也占有一席之地。DDR憑借其經濟性和出色的容量優勢，成為處理AI訓練所需的理海量數據預處理與規范化階段的首選實用方案。此外，DDR/LPDDR技術的持續進步（如DDR5和LPDDR5），使得 AI 邊緣和終端推理工作負載成為可能，進一步將AI的覆蓋范圍擴展到傳統云和數據中心環境之外。 如今，先進AI應用的廣泛采用對數據安全和隱私保護提出了新的挑戰。為了有效滿足這些安全需求，AI芯片必須集成先進的安全解決方案，包括信任根 (Root of Trust)、內聯內存加密 (Inline Memory Encryption, IME) 以及預置與密鑰管理IP解決方案。 信任根 (Root of Trust) 解決方案是硬件安全性的基石，它為加密操作建立了安全的底層基礎，并在系統的每一層保護敏感數據。通過確保一個受信任的環境，這一安全措施對于防止未經授權的訪問、篡改和其他攻擊至關重要，從而確保AI系統能夠在實際應用中安全地運行。 此外，內聯內存加密（Inline Memory Encryption, IME）為使用中的數據（在處理器和內存之間移動的數據）提供了保護，使其不被未經授權的各方讀取。這對于處理敏感信息（例如醫療或金融數據）的AI應用尤為重要。IME 技術的進步支持以極低的延遲對從處理器移動到內存的數據進行加密，確保安全措施不會妨礙AI處理性能。 高效且強大的預置和密鑰管理對于維護AI系統的完整性和保密性同樣至關重要。這些解決方案應與信任根和其他安全功能無縫集成，以確保密鑰管理集中化和自動化，從而保護敏感數據并支持AI系統的長期安全性。 作為公認的高性能內存和互連解決方案領域的先行者，Rambus 在應對這些挑戰方面具備獨特的優勢。憑借先進的內存解決方案和安全IP，Rambus提供了一個全面的技術組合，以增強 AI芯片的性能和安全性。這使得Rambus能夠在多個行業中，在推動 AI 技術進步方面發揮關鍵作用。 此外，Rambus 對創新的承諾遠超單個組件的范疇。Rambus深刻認識到，AI的未來取決于整體系統設計，即內存、互連和安全功能必須無縫協同工作。Rambus致力于持續開發優化的解決方案，以應對影響AI性能和安全的各種錯綜復雜的因素。通過這種綜合性方法，Rambus 確保每個組件都能相互補充，從而構建一個高度協調且高效的系統。 隨著AI的不斷發展，Rambus仍將致力于突破現有界限，探索無限可能。Rambus專注于未來的技術進步，正與行業伙伴合作，共同開發下一代內存和互連技術，這些技術將推動人工智能創新繼續向前發展。 |
