HBF/SSD替代HBM做显存，九天睿芯实现单卡跑万亿参数模型

芯东西
作者 | 陈骏达
编辑 | 心缘

芯东西8月5日报道，近日，深圳存算一体AI芯片创企九天睿芯发布了一套面向超大MoE模型的推理部署方案。该方案在“单卡+4 SSD”的配置下，让DeepSeek-V4在decode阶段的速度跑到了约20 TPS，具备了真正可用的吞吐量。更重要地，九天睿芯已于去年开始，作为国内首家与关键存储合作伙伴研发基于HBF和sram存算一体堆叠的万亿参数AI推理芯片。

一、显存装不下万亿模型？把部署变成数据放置和调度问题

如今，大模型的参数规模正迅速膨胀，Kimi K3、DeepSeek V4 Pro这类新一代超大MoE模型，总参数量已经冲到万亿量级，对绝大多数想在本地用上大模型的企业来说，如何低门槛、高效率地用上这些超大模型，成为横在落地面前的一道现实难题。

行业对上述问题的默认解法是增加计算卡数量，并辅以张量并行、专家并行、高速互联等技术，打造计算集群。这类方案的性能优异，但也带来新的问题。

算力集群是一个复杂的系统工程，涉及拓扑、通信、负载均衡、故障域等多个层面，任何一张卡或一条链路的异常，都可能放大成整套服务的抖动。对需要自行部署的企业来说，其中的工程挑战不言而喻。

当前主流的MoE模型架构给业界提供了一个突破口。MoE模型的特征是总参数量较大，但每个token所激活的始终是少数专家。

于是，业界开始思考，既然计算只需要少数专家，就不一定需要让全部专家都长期存储在价格昂贵、容量有限的显存里。

九天睿芯的思路，是把部署问题重新定义为一个数据放置和调度问题。

具体来说，整套系统对存储做了分层：显存留给正在计算和高概率即将计算的专家；DRAM和近端缓存负责预取、短期驻留和回退缓冲；SSD作为大容量专家池，存放暂时不活跃、随时可能被调用的专家权重；一套预测调度系统，则负责把下一批可能用到的专家提前送到计算附近。

九天睿芯强调，这套方案不是“拿SSD替代显存”，显存仍然承担着关键计算窗口。同时，专家也不会被永久贴上“热”或“冷”的标签。调度系统可以按专家粒度持续跟踪访问热度，动态调整数据位置，跟着路由分布走，而不是一次性静态切分。

要实现这样的切分，难点在于对MoE推理时序约束的把控。MoE模型推理时，下一层要哪些专家，通常需要得等上一层算完、路由结果出来才知道。如果每次都等确定了再去读取，就难免会产生算力空转的现象。

九天睿芯为此打造了一套专家级预测式调度系统。根据当前状态和历史路由信息，系统可以提前生成候选专家集合并发起预取，如果预测落空，系统就就同步取数兜底，保证计算结果正确。

系统中多块SSD被组织成并行资源池，尽量让读取与计算重叠推进。理想状态下，当前层还在算，下一层的候选专家已经并行读出，SSD的延迟被计算时间遮蔽。

候选集的选定同样有取舍。候选集过小，容易漏掉真正需要的专家；候选集过大，又会占用带宽和缓存，把无效数据提前搬进来。调度器要在命中率、覆盖率、搬运代价和缓存空间之间动态取舍，面向最终能兑现的token吞吐进行优化。

九天睿芯也与RWKV社区开展了技术交流与协同，在专家预测、推理基础设施优化等方向共同探索更高效的大模型运行机制。正推动超大参数模型从软件架构到硬件系统的协同进展。

二、万亿参数模型单卡跑出约20 TPS，算力交付单位变了

在这条路径上，九天睿芯已经把DeepSeek-V4推进到单卡+4 SSD、decode速度约20 TPS。这套方案的价值在于，它证明了单卡、多盘和专家预测能够组成一条持续供数的工程路径，支撑大型MoE实现真正可用的部署。

九天睿芯称，他们强调decode环节，是因为生成阶段具有逐token依赖特点：前一个token产生后，后一个才能推进，任何一次专家缺失或I/O等待都会直接形成气泡。相比可以并行吞吐的prefill环节，decode最能暴露内存访问与调度是否稳定。

约20 TPS的速度，说明这套系统能让专家供给持续跟上生成节奏，具备一定的可用性。

这套方案还改变了算力的交付单位。原本要先筹备一个小集群的模型，现在可以从一台机器起步。工厂、园区、政务、本地一体机这些看重数据不出域、机房条件有限的场景，开始具备直接部署超大模型的可能，如果需求进一步增加，只需通过增加实例或扩展资源池就可以提高服务能力。

三、九天睿芯在研HBF与SRAM存算一体堆叠，更可几十倍速度支持单卡跑万亿级别模型

更长远看，九天睿芯方案中的单卡+多SSD配置，只是当前可交付的工程验证平台。行业正在为这条路线准备更好的介质，即HBF（高带宽闪存）。

今年2月，闪迪与SK海力士在OCP（开放计算项目）下启动HBF联合标准化，闪迪公布的规划显示，其第一代HBF路线目标为单个16层堆叠512GB、读取带宽1.6TB/s；第二代和第三代的规划分别超过2TB/s和3.2TB/s，容量提升至1TB和1.5TB。

与此同时，铠侠、英伟达也在推动闪存靠近计算。铠侠已验证5TB、64GB/s、功耗低于40W的高带宽Flash模块原型；英伟达的BlueField-4／CMX则把以太网连接的Flash设计成Pod级上下文存储层，用于承接和复用KV Cache。 在刚刚结束的FMS 2026峰会上，SK海力士与闪迪共同推出了全球首个HBF规范标准 ， 谷歌（Google）与Tenstorrent已作为成员加入HBF联盟。 据悉，九天睿芯在研的芯片将高带宽闪存作为主要模型权重和KV cache存放介质，是国内第一家走此路径的AI芯片公司。

这个跨层级推理方案并不等同于HBF，却共同说明一件事：闪存正在从“存放文件的后端”，进入模型权重、专家数据和上下文数据的推理路径。

结语：分层存储成超大模型落地现实路径

大模型推理的需求正在迅速增长，但HBM价格高企、产能紧张，超大模型的部署成本中，相当一部分实际上是在为“显存”买单。分层存储，有望成为超大模型落地的一条现实路径。

而九天睿芯在多SSD上验证的专家切分、热度统计、候选生成、预取回退等调度能力，并不绑定特定介质。未来即便存储介质升级换代，这套系统积累下的调度能力，依然可以复用。

九天睿芯在研基于HBF和SRAM存算一体AI 计算die 3D堆叠的芯片在这个基于SSD替代HBM做显存的方案基础上，把带宽和TPS提高10倍以上，单卡显存容量可达4TB，带宽达数TB/s。