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中國(guó)信通院人工智能所發(fā)布《新型人工智能存儲(chǔ)研究報(bào)告（2025年）》
2025年04月25日 15:00:31來源：中國(guó)信通院點(diǎn)擊量：16242
導(dǎo)讀為充分發(fā)揮新型AI存儲(chǔ)對(duì)大模型賦能作用，更好支撐大模型發(fā)展，推動(dòng)大模型應(yīng)用落地，中國(guó)信息通信研究院（簡(jiǎn)稱“中國(guó)信通院”）人工智能研究所特編制《新型人工智能存儲(chǔ)研究報(bào)告（2025年）》。
　　【智慧城市網(wǎng) 企業(yè)關(guān)注】大模型時(shí)代，數(shù)據(jù)決定人工智能的高度，更多的訓(xùn)練數(shù)據(jù)是大模型迭代升級(jí)的前提，更高的數(shù)據(jù)質(zhì)量也決定著大模型訓(xùn)練的效果。當(dāng)前，大模型技術(shù)全面推動(dòng)底層基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展，算力需求不斷攀升，海量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和處理需求不斷增長(zhǎng)，對(duì)人工智能存儲(chǔ)的性能、擴(kuò)展性、數(shù)據(jù)韌性、數(shù)據(jù)范式等都提出更高要求。
 
　　為充分發(fā)揮新型AI存儲(chǔ)對(duì)大模型賦能作用，更好支撐大模型發(fā)展，推動(dòng)大模型應(yīng)用落地，中國(guó)信息通信研究院(簡(jiǎn)稱“中國(guó)信通院”)人工智能研究所特編制《新型人工智能存儲(chǔ)研究報(bào)告(2025年)》。2025年4月9日，在中國(guó)人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展聯(lián)盟第十四次全會(huì)上，中國(guó)信通院人工智能研究所發(fā)布此報(bào)告，中國(guó)信通院人工智能研究所平臺(tái)與工程化部主任曹峰對(duì)報(bào)告進(jìn)行了解讀。
 
　　報(bào)告重點(diǎn)對(duì)新型人工智能存儲(chǔ)的概念范圍、面臨挑戰(zhàn)、關(guān)鍵技術(shù)和最佳實(shí)踐進(jìn)行了梳理和分析。概念范圍上，梳理了新型人工智能存儲(chǔ)的基本概念，分析了全球人工智能存儲(chǔ)戰(zhàn)略和人工智能存儲(chǔ)現(xiàn)狀。面臨挑戰(zhàn)上，點(diǎn)明了新型人工智能存儲(chǔ)是發(fā)力大模型的基礎(chǔ)，但同時(shí)在海量數(shù)據(jù)歸集、訓(xùn)練數(shù)據(jù)訪問效率、推理實(shí)時(shí)性等方面存在諸多挑戰(zhàn)。關(guān)鍵技術(shù)上，闡明了新型人工智能存儲(chǔ)需要從存儲(chǔ)介質(zhì)、架構(gòu)、系統(tǒng)、管理、編織和安全等方面發(fā)力。最佳實(shí)踐上，介紹了銀行、運(yùn)營(yíng)商、AI企業(yè)等在新型人工智能存儲(chǔ)的實(shí)踐案例。最后，報(bào)告針對(duì)當(dāng)前人工智能存儲(chǔ)發(fā)展的挑戰(zhàn)，提出了未來我國(guó)新型人工智能存儲(chǔ)發(fā)展建議。
 
　　報(bào)告核心觀點(diǎn)
 
　　1. 新型AI存儲(chǔ)是指專為人工智能應(yīng)用和服務(wù)設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)，具備超高性能、超大容量、極致安全、數(shù)據(jù)編織等特征，可以有效支撐海量數(shù)據(jù)的分析和學(xué)習(xí)，是AI基礎(chǔ)架構(gòu)不可或缺的組成部分。
 
　　2. 新型人工智能存儲(chǔ)具備極致性能、數(shù)據(jù)安全、大模型數(shù)據(jù)范式、高擴(kuò)展性、數(shù)據(jù)編織和綠色節(jié)能6大關(guān)鍵特征。極致性能密度加快數(shù)據(jù)供給，提升AI全流程效率；支持向量、KV Cache等數(shù)據(jù)范式，加速推理應(yīng)用；AI存儲(chǔ)高可靠性提升基礎(chǔ)設(shè)施持續(xù)服務(wù)時(shí)間，防勒索和加密保障數(shù)據(jù)安全；高擴(kuò)展的AI數(shù)據(jù)湖降低數(shù)據(jù)工程和應(yīng)用對(duì)接難度；數(shù)據(jù)編織實(shí)現(xiàn)全局?jǐn)?shù)據(jù)可視可管，通過數(shù)據(jù)版本和血緣管理，保障數(shù)據(jù)質(zhì)量不被破壞；綠色AI存儲(chǔ)，降低每TB數(shù)據(jù)能耗和占用空間。
 
　　新型AI存儲(chǔ)特征
 
　　3. 長(zhǎng)記憶存儲(chǔ)范式為推理提質(zhì)增效。長(zhǎng)記憶存儲(chǔ)通過多級(jí)KV Cache機(jī)制，降低大模型推理的內(nèi)存占用和計(jì)算開銷。它以分級(jí)方式實(shí)現(xiàn)“終身記憶”能力，支持長(zhǎng)序列推理和動(dòng)態(tài)上下文建模。例如，在醫(yī)療領(lǐng)域，長(zhǎng)記憶存儲(chǔ)可緩存病理圖像的歷史計(jì)算結(jié)果，減少大部分冗余計(jì)算，提升推理速度數(shù)倍，同時(shí)支持多模態(tài)數(shù)據(jù)協(xié)同，增強(qiáng)模型對(duì)復(fù)雜場(chǎng)景的適應(yīng)性。
 
　　4. 數(shù)據(jù)編織加強(qiáng)數(shù)據(jù)跨域高效處理。數(shù)據(jù)編織通過構(gòu)建統(tǒng)一數(shù)據(jù)視圖，打破數(shù)據(jù)孤島，實(shí)現(xiàn)跨域數(shù)據(jù)整合與高效流動(dòng)。其技術(shù)包括數(shù)據(jù)版本管理、數(shù)據(jù)血緣管理和統(tǒng)一命名空間，確保數(shù)據(jù)質(zhì)量不下降，并通過兼容多種存儲(chǔ)協(xié)議實(shí)現(xiàn)AI全流程業(yè)務(wù)的無(wú)縫對(duì)接。例如，在AI企業(yè)實(shí)踐中，全局文件系統(tǒng)支持?jǐn)?shù)據(jù)零拷貝和端到端加速，跨域調(diào)度效率提升數(shù)倍，顯著降低數(shù)據(jù)治理成本，滿足大模型對(duì)場(chǎng)景化數(shù)據(jù)治理的需求。
 
　　5. 超節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)架構(gòu)持續(xù)支撐擴(kuò)展法則。超節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)架構(gòu)通過全對(duì)等、全直通設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)與計(jì)算之間高并行數(shù)據(jù)直通。例如，通過高通量數(shù)據(jù)總線互聯(lián)，統(tǒng)一內(nèi)存語(yǔ)義訪問數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)計(jì)算、存儲(chǔ)資源解耦靈活調(diào)度，資源利用率最大化；通過近存計(jì)算將數(shù)據(jù)預(yù)處理功能下沉至存儲(chǔ)層，減少數(shù)據(jù)搬運(yùn)開銷，支撐十萬(wàn)卡級(jí)算力集群擴(kuò)展，滿足大模型對(duì)高擴(kuò)展性和高并行數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)的需求。
 
　　6. 高性能并行文件系統(tǒng)以存強(qiáng)算。高性能并行文件系統(tǒng)通過高性能、高可靠、高擴(kuò)展和加速卡直通存儲(chǔ)技術(shù)特性，提升大模型訓(xùn)練推理效率。其四大能力包括：百PB/s級(jí)帶寬和億級(jí)IOPS能力支持超萬(wàn)卡集群無(wú)瓶頸擴(kuò)展；EB級(jí)擴(kuò)展能力適應(yīng)海量數(shù)據(jù)；存儲(chǔ)系統(tǒng)高可用性達(dá)到六個(gè)九，實(shí)現(xiàn)軟硬件故障的自動(dòng)切換；加速卡直通技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)從存儲(chǔ)到GPU的“一跳直達(dá)”。
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