Appearance
Hot Chips 第3天 - 辣味(Jalapeño)芯片
原文标题: Hot Chips Day 3 - Spicy (Jalapeno) Chips 来源: Jason's Chips
💡 核心观点
本篇文章总结了 Hot Chips 2026 第3天关于存储、网络及专用 AI 芯片的前沿技术动向。三星通过 PIM 与 CXL 推动近存计算发展以破解内存带宽瓶颈;英伟达与博通在 DPU(BlueField-4)与网络架构(Spectrum-X 多平面与 CPO)上深耕扩展性与能效优化;谷歌(TPU v8)与 SambaNova 则针对训练与推理在 Decode 阶段的差异化需求进行定制化架构设计。最引人注目的是 OpenAI 首次公开的 Jalapeño 推理芯片,其由微型团队借助 AI 辅助工具(ASTRA)与全新类 Rust 硬件语言仅用 9 个月流片成功,这种“AI 原生芯片设计”范式大幅降低了设计门槛,对传统庞大的无厂半导体(Fabless)芯片厂商构成了长期的看空威胁。
📖 中文全文
Hot Chips 第 3 天带来了一则关于某家前沿实验室(Frontier Lab)“辣味芯片”的热辣新闻,他们也是今天 Hot Chips 大会的最后一位演讲者。
Mamma mia(天哪)
在 X 上关注我:x.com/jasonschips 订阅以获取额外 500Tbps 的内存带宽
目录
- 三星 LPDDR5X 内存内计算(PIM)
- XCENA MX1 CXL 计算存储设备
- 博通 Thor Ultra:以太网网卡芯片(NIC)
- 英伟达 BlueField-4 DPU
- 英伟达 Spectrum-X 多平面网络架构
- Cerebras CS-4 / CS-6
- SambaNova RDU (SN50)
- 谷歌 TPU v8
- OpenAI Jalapeño
三星 LPDDR5X 内存内计算(Processing in Memory, PIM)
今天我们再次迎来了以内存为主题的演讲。 三星一直在大力推销其内存内计算(PIM)技术。说实话,这非常合理。因为他们确实是极少数能实现这一技术并从中获益的公司。
PIM 简单来说就是在每个 DRAM 内存 Bank 旁放置一个小型逻辑块。 它能够提供 LPDDR5X 8 倍的带宽。加入处理能力后,你可以做到仅向主处理器传输真正需要的数据。
该技术显然既可用于服务器端,也可用于边缘端。
是的,这确实非常酷。虽然不知道三星这种产品的实际成本如何,但你绝对能看到其中的巨大潜力。
XCENA MX1 CXL 计算存储设备
这也是由三星联合展示的项目。CXL(Compute Express Link)是一种内存池化技术,能够提高内存利用率并实现内存的任意扩展。SSD 在软件层面上被视为真正的内存,而 DRAM 则充当缓存。他们称之为“无限内存”是有原因的。总体而言,这对 NAND 闪存极其利好,因为它通过解决部分延迟问题,将 NAND 引入了 DRAM 的内存层级中。
MX1 是一种“内存加速器”近存计算芯片,用于支持这一机制。因此,这又是三星在推销近存计算。虽然不是 PIM,但是是近存计算,而且巧合的是也是由三星代工的(笑)。
更有趣的是他们使用了 RISC-V 架构。这是一个拥有许多小核心的 CPU,其 TFLOPS 算力远不及 GPU,但在某种程度上其编程方式又有点像 GPU?
再次强调,当你拥有靠近内存的处理能力时,就能获得高得多的有效带宽。
Claude 通俗解释(ELI5):
- 你的文件都存放在地下室。
- 本地 DRAM —— 相当于你桌子旁边的文件柜。挺好用,但你能放的东西有限。
- 通过 CXL —— 你需要更多空间,所以文件搬到了地下室。现在每个问题都意味着你要搬着箱子上下楼梯。既慢又累。
- MX1 —— 雇一个住在地下室的人,他直接在地下室阅读文件,然后只把最终答案传给你。
博通 Thor Ultra:以太网网卡芯片(Ethernet NIC Chip)
博通的网卡(NIC)。网络接口卡(NIC)允许 GPU 直接与横向扩展网络(Scale-out Network)通信,无需经过 CPU。它们利用远程直接内存访问(RDMA)直接访问 GPU 的 HBM(高带宽内存)。这也是光收发器(Transceiver)插入的地方。
英伟达 BlueField-4 DPU
DPU 到底是做什么的?数据处理器(Data Processing Unit)并不是一个特别好的名字。我觉得叫“数据中心处理器”(Datacenter Processing Unit)更合适。它本质上就是一个 CPU,用来从主 CPU 中接管并运行基础设施软件工作负载,从而让主 CPU 专注于运行操作系统和应用程序。即负责“网络、存储与安全”。
纵向扩展(Scale-up)、横向扩展(Scale-out)和跨向扩展(Scale-across)将 GPU 在不同规模下相互连接。而内部扩展(Scale-in,使用 DPU)则将 GPU 连接到数据中心资源(如存储和安全设备)。
BlueField-4 由一个 Grace CPU 和一个 ConnectX-9 NIC 组成。AI DPU 与传统云 DPU 的根本区别在于其惊人的带宽。BlueField-4 拥有高达 7.2Tbps 的带宽。
英伟达 Spectrum-X 多平面网络架构(Multiplane Network Architecture)
现在到了有趣的部分。
Spectrum-X 是英伟达的以太网横向扩展方案。专为更高带宽和更低抖动(延迟波动)而定制设计。比 Infiniband 受欢迎得多。
多租户(Multi-tenancy)是指单个网络架构同时处理多个任务。Spectrum-X 专门为此设计,在多租户场景下的性能提升了 1.9 倍。
我们知道为什么纵向扩展(Scale-up)需要共封装光学(CPO)。但为什么横向扩展(Scale-out)也需要它?它本身不就已经使用光纤了吗? 答案是功耗。
CPO 功耗较低,因为它是共封装的,消除了用于纠正从长铜缆轨迹到面板退化信号的 DSP(数字信号处理器)。
接下来进入重头戏:多平面网络架构(Multiplane Networking Architecture)。
传统的横向扩展是每个 GPU 对应一个端口。假设你的交换机有 64 个 1.6T 端口,总带宽为 102.4 Tbps(这正是 Spectrum-X 交换机的实际配置)。你可以玩个巧妙的技巧:将其改为 512 个 200G 端口,每个 GPU 分配 8 个端口,或者更准确地说是接入 8 个网络平面,每个平面分配一个 200G 端口。
这样做带来了几大优势:首先,网络的可靠性大增;其次,需要的交换机数量大幅减少(这对于光模块厂商来说是个坏消息),准确地说是减少了 1.7 倍。
Cerebras CS-4 / CS-6
Cerebras 做了个发布。 没人关心。 “看——看我们的芯片!它太大了!” 芯片变大,提升巨大。 现在推出了包含 3 颗芯片的机柜架构。
好了,不废话了。 他们还发布了 CS-6,它在 SRAM 晶圆上通过混合键合(hybrid-bonding)合成了 DRAM。如果他们能够解决相关的散热难题并使其真正投入工作,他们将成为一家伟大的公司。想想看:拥有惊人的内存带宽,但内存容量为零。如果你解决了容量问题,全世界都将在你手中。
SambaNova SN50 RDU
SambaNova 基本认为,Decode(解码阶段)是 AI 推理的瓶颈,而 HBM 带宽是 Decode 的瓶颈,大部分 HBM 带宽都花在了传输既非权重(Weights)也非 KV Cache 的数据上。
因此他们打造了 SN50,使其成为一颗 Decode 强力芯片。配备大量 SRAM,并结合了一些软硬件设计巧妙技巧(整个模型使用单一 Kernel、空间数据流 Spatial Dataflow)。
谷歌 TPU v8
谷歌在 TPU v8 上的做法是分别针对训练和推理打造专用芯片:TPU 8t 和 TPU 8i。你能区分哪个是哪个吗?
提示:因为 Decode 阶段的存在,推理在单位算力下需要更高的 HBM 带宽。 同时配置了大量 SRAM 来提供内存带宽。
看看他们的网络拓扑结构。这是为了最小化跳数(Hops)以降低延迟。 在训练中需要巨大的双截面带宽(Bisection Bandwidth),因此仍然使用 3D Torus 架构,以及大量的 OCS(光电路交换)。
训练需要海量的 FLOPS 和大量的共享内存。 拥有典型的谷歌风格:9,600 个节点 All-Reduce 纵向扩展域,总内存达到 2PB。
OpenAI Jalapeño
最后,也是绝对重磅压轴的。
Sam Altman @sama: “我们做了一颗芯片,它很快。” (2026年8月25日)
SemiAnalysis 报道: “OpenAI Jalapeño:优于英伟达 Blackwell。OpenAI 在过去几年里悄悄研发了名为‘Jalapeño’的推理芯片,刚刚在 Hot Chips 上正式公布。关于成功流片的传闻已流传许久,现在我们有了细节……”
他们仅用 9 个月就完成了流片。据称团队极其微小。而且他们首先提到的事情之一就是,ASTRA 帮助他们构建了这个东西。没有芯片设计经验!让我们想想这对该领域的护城河意味着什么。
该芯片专门为投机解码(Speculative Decode)设计,即利用廉价的草稿模型预测多个 Token,然后由主模型进行验证。
他们构建这个芯片同时兼顾了 Prefill(预填)与 Decode(解码),以及吞吐量(Throughput)与交互性(Interactivity),试图在各个维度都达到帕累托最优边界(Pareto Frontier)。
这真的令人印象深刻。
相较于高吞吐量端,它在高交互性端的提升要显著得多。
他们在单个机架中部署了 128 颗 Jalapeño 芯片,拥有超过 1PB 的总内存带宽(类似于 VR200 NVL72)。
但他们做得最聪明的事情与芯片本身无关,而是他们的开发流程。
他们组建了一支微型团队并保持高速运转,相信所有人都会同意这比臃肿的团队好得多。但最重要的是,他们创造了一门全新的硬件语言(!!!),有点类似于 Rust,以便 AI 可以直接写出无错的代码(Out of the box)。
但长远来看,我认为这对任何无厂半导体(Fabless)芯片设计公司来说都是相当看空的。这感觉就像是芯片设计本应有的方式。就像软件开发一样,如果你是一家拥有 2000 名工程师的庞大巨头公司,你注定会被几个能用 AI 氛围编码(Vibe Code)的 19 岁小伙子颠覆,因为软件工程就应该这样搞。一个配备芯片设计 Harness 和自定义语言的小型、精干、AI 原生的团队可以轻松颠覆整个行业。也许巨头们今天拥有人才,但人才总是会被挖走的……
🔗 原文链接
https://www.jasonschips.ai/p/hot-chips-day-3-spicy-jalapeno-chips