一句话定义
近存计算(Near-Memory Computing) 指不把内存当作隔着总线、隔着封装去访问的外部部件,而是通过先进封装把它放到离计算单元更近的位置——同一基板上并排、贴在同一封装内,或者直接叠在处理器上方。
判断标准是「搬运距离」,不是「内存类型」。同样的 DRAM 颗粒,换个位置放,带宽、延迟、每比特能耗都会变。
它解决什么问题
模型推理的算术强度不高:一次前向要把权重搬一遍,算的乘法却没那么多。这个差距在端侧尤其明显,因为设备的内存带宽是硬上限——一条 DDR 通道能给多少,就是多少,想加只能加通道,而通道数受封装引脚和功耗预算限制。
结果是三件事同时被卡住:
- 能跑多大:容量决定装不装得下。
- 跑多快:带宽决定每秒能喂多少个 token、多少帧。
- 跑多久:搬运消耗的能量往往超过计算本身,电池设备和无风扇盒子的热预算先被内存吃掉。
近存计算动的是第三条腿。连线上每缩短一段,同样的数据搬运要的电就更少,单位时间能搬的更多。
关键做法
3D 堆叠与混合键合(hybrid bonding)。 传统微凸点(microbump)的间距限制了堆叠层数与互连密度。混合键合把两片晶圆的铜垫直接键合,互连更密、更短,是垂直堆叠类内存的前提。据 Tom's Hardware 报道,美光(Micron)路线图里在 1ε 节点引入晶圆键合,随后在 ζÅ 节点上 High-NA EUV、在 ηÅ 节点上换新材料继续缩小存储单元。
把内存叠到处理器上。 同一篇报道提到两类产品:vHBM(vertical HBM)把内存堆栈直接放在 AI 加速器或 GPU 上方,靠更短的连接换更低延迟和更高带宽,代价是散热难、能叠的层数受限,因此定位为常规 HBM 的补充而非替代;vEIM(vertical edge inference memory)沿用相似的封装与架构,但目标不同——面向自动驾驶、机器人这类功耗受限的边缘处理器,第一代目标指标是 2 TB/s 带宽、每比特低于 1 pJ 的能耗。
分工变了。 数据中心追最大带宽,端侧追每比特能耗。两条路线共享封装工艺,优化目标却不是同一个。
常见误区
- 把峰值带宽当成实际吞吐。 2 TB/s 是接口能力,算子能不能跑满还取决于访问模式、bank 冲突、以及模型是否连续访存。实际帧率要对具体模型测。
- 把路线图当成现货。 报道里这些产品有的是在研、有的绑定在尚未量产的制程节点上(1δ 计划 2027 年下半年量产)。写进采购清单前先确认可交付时间与供货形态。
- 只算带宽不算热。 叠在处理器上方的内存,热量也叠在一起。无风扇设备的散热余量本来就薄,封装变了,机箱和导热设计要跟着变。
- 以为换了内存就不用改软件。 新的封装往往带来新的地址空间与访问约束,推理引擎、驱动、算子库都要跟上,否则带宽提升落不到帧率上。
用不上的时候
- 瓶颈在算力而不是搬运:小模型、低分辨率、单路输入,算力先见底。
- 模型本身已经很小,权重整体能放进片上缓存,外部带宽不再关键。
- 设备是插电、有风扇、对功耗不敏感的固定工位机,用常规内存加通道更便宜。
- 采购周期短,等不到新封装产品上市。
参考
Tom's Hardware,Micron plans to use wafer bonding and High-NA EUV for next-gen DRAM(2026-10-28,HN 收录):美光在路线图中放弃 4F² 存储单元,改为在 1ε 节点引入晶圆键合、在 ζÅ 节点采用 High-NA EUV、在 ηÅ 节点引入新材料;同时开发 vHBM 与 vEIM 两类垂直内存产品,前者把内存堆栈叠在 AI 加速器上方,后者面向自动驾驶、机器人等功耗受限的边缘处理器,第一代目标为 2 TB/s 带宽、每比特低于 1 pJ 能耗,两者都依赖混合键合与专门的热扩散结构。原文链接:https://www.tomshardware.com/pc-components/dram/micron-plans-to-use-wafer-bonding-and-high-na-euv-for-next-gen-dram-company-also-developing-vertical-high-bandwidth-memory-and-vertical-edge-inference-memory-integrated-directly-on-top-of-processors
延伸阅读
- 盒子能跑几路,先看内存喂不喂得饱 —— 这篇讲的是这件事对门店意味着什么。
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