大模型硬件架构的终局推演:从 GPU 独舞到异构编舞

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大模型硬件架构的终局推演:从 GPU 独舞到异构编舞

前情说明:这不是一篇原创,是一份"读推整理"。 素材全部来自 X 博主 @fi56622380(网名 fin)2025 下半年到 2026 上半年发表的一系列半导体/AI 硬件长推。这位博主的正职是芯片架构师,观点以架构师视角为主,兼有二级市场投资视角。 我做的事情只有两件:主题重组 和 脉络串联——把他分散在十几条推里的核心观点,按四条主线重新拼出一张地图。所有加粗判断都来自原推。文末附完整原推链接,读原文为准。


前言:一个观察者的位置

在 2025 到 2026 这一年半时间里,AI 硬件的叙事发生了一次几乎彻底的重心迁移。

如果说 2023-2024 年市场关心的还是"Nvidia 到底能卖多少 GPU"、"AMD 什么时候能追上"、"哪家 startup 能替代 Nvidia"这类单点比拼问题,那么进入 2025 下半年之后,一线架构师和产业分析开始把讨论主题拉到了另一个层级——

AI 硬件已经不再是 GPU 一件事,而是一整套异构系统的价值再分配问题。

fin 从 2025 年年底那篇《回顾 2025 半导体市场》起,用了大约十几篇长推,把这个新范式的整套逻辑链讲完了。本文按四个主题重组:

  1. 估值体系重构:半导体如何吞掉互联网利润
  2. Token 经济学的第一性原理:为什么 HBM 会变成 AI 时代的宿命
  3. 周期性 vs 结构性:HBM / DRAM / NAND 能不能摆脱传统周期
  4. 异构推理的新序幕:CPU、SRAM/LPU、CPX、ICMS——大模型硬件的下一站

一、估值体系重构:半导体正在吞噬 IT 利润

fin 抛出的第一个宏观判断,是整个 IT 产业的价值分配在被重写:

  • SP500 里半导体净利润 EPS 在 IT 行业里的占比,两年时间从不到 20% 上升到 40%,还在加速
  • 半导体整体前瞻利润率从 2023 年的 25% 升到 2025 年 11 月的 43%,已经超过几家互联网巨头
  • 20~22 年那一轮芯片荒虽然缺得离谱,但半导体在 IT 利润分配里的比例并没有明显增长——那次是短缺,这次是范式

这个现象背后的商业模式逻辑是:

互联网时代,每次请求的边际成本极低,scaling 分发几乎零成本。 而 AI 时代,训练不再是一次性开销,推理成本也不会随硬件通缩同比降低。互联网公司历史上第一次要像 foundry 那样背高折旧的资产负债表——商业模型从"流量 × 转化率"逐渐转向"每 token 毛利"。

看财报里 capex 占比:MSFT 33%、Meta 38%。fin 的定性是——

上个时代的互联网 + CSP + SaaS 是最大赢家;AI 时代,算力(半导体/芯片折旧)成为新的收租行业。

这种利润分配的迁移能持续多久?他给了一个参照:OpenAI 2030 年的算力构成已经明牌成"10GW Nvidia + 10GW ASIC + 6GW AMD",按 60% 推理 40% 训练拆开后,得到 NV 38% / ASIC 39% / AMD 23% 的分布,几乎是行业的标准答案。而这场基建投入曲线和 AI 变现曲线之间的"时间错配",至少要持续到 2030 年。

Meta 那笔 6 年 100 亿美金的 TPU 订单?fin 直接算了一下——年均 16 亿,只占 Meta 未来 6 年 capex 平均 160B 的 1%,加上 Meta 内部并没有招 TPU engineer,主要目的是给 Nvidia 议价,对 Nvidia 利润率影响非常有限。


二、Token 经济学:HBM 是这个时代的宿命

这是 fin 整个系列里最硬核、最值得反复读的一篇——《AI 半导体终局推演 2026 (I)》。核心是从 GPU 架构的第一性原理,推出为什么 HBM 需求必须指数增长。

2.1 计算范式的 KPI 变了

CPU 时代:最高 KPI 是 performance,DDR 只是辅助,速度翻倍性能提升不到 20%。所以 DDR3 → DDR5 走了 15 年,DRAM 就是"锦上添花的附属品"。

GPU 推理时代,最高 KPI 变了——

不是 TOPS/FLOPS,而是「单位成本/单位电力下的 token throughput」+「token 吞吐速度」。

老黄发明的 AI 工厂概念就是这个 KPI 的载体:Nvidia GPU 是这个世界上让 token 单价最便宜的 GPU,买得越多,赚得越多。

2.2 第一性原理的推导

fin 用了个非常直观的机场接驳车比喻,把公式推出来了:

Token throughput = batch size × per-user token 速度
                = (HBM size × 常数) × (HBM 带宽 × 常数)

              ⇒  Token throughput ∝ HBM size × HBM 带宽
  • batch size 的瓶颈是 HBM size:每个请求带自己的 KV cache(几 GB 到几十 GB),必须放在 HBM 里(因为要频繁读——比如 80 层模型每生成一个 token 就要读 80 次)。batch 变大 → hot KV cache 线性变大 → HBM size 必须跟着长。
  • per-user token 速度的瓶颈是 HBM 带宽:decode 阶段每生成一个 token 都要把激活权重和 KV cache 读很多遍,速度线性正比于 HBM 带宽。

结论极其冷酷:

只要老黄还要卖 GPU,HBM 就必须翻倍,而且必须代代翻倍。这是 supply side 的内生压力,与 AI 需求无关,与宏观周期无关,与 hyperscaler 的心情无关。

fin 把 Nvidia 从 A100 到 Rubin Ultra 的 token throughput 曲线,和 HBM size × HBM 带宽的曲线在对数轴上一画——两条线几乎完全重合。这不是巧合,是系统最优化的必然解。

2.3 KV cache 会不会哪天消失掉?

那么合理的追问是:如果 Transformer 被换掉了呢?attention 机制被淘汰了呢?

fin 的答复是历史规律:

每一次 AI 模型架构革命,真正被保留下来的,是那些在数学上具有普适性的 primitive 操作。FFN(前馈网络)从 2012 年活到今天,是因为 universal approximation theorem。Attention 大概率也是这样的 primitive——它解决的是"序列中任意两个位置之间的 dynamic routing",一旦被验证有效,就很难被丢弃。

所以即便未来演进到混合架构、世界模型,attention 层依然会存在,KV cache(或它经过 latent compression 后的等价物)依然需要,HBM 依然是推理核心之一。

这条依赖 HBM 指数增长的进化路线,不会停止。

2.4 GPU 每代的 HBM 装机量

GPU / ASIC HBM 配置
H100 (2022) 80 GB HBM
Nvidia Ultra Rubin 1024 GB HBM
AMD MI400x 432 GB HBM
Qualcomm AI200 768 GB LPDDR

三年从 80GB 到 1024GB,暴力美学。而且 fin 说,HBM size 每年增长 40% 以上——而 DRAM 供给端的复合能力是 14% wafer 增长 × 9% density 提升,根本追不上。


三、周期性 vs 结构性:内存/存储行业的重估

这是《AI 半导体终局推演 2026 (II)》的核心。市场对内存最大的怀疑是:HBM/DRAM/SSD 会不会摆脱传统周期性?

3.1 摆脱周期性的三条件框架

fin 建了个非常干净的框架,摆脱传统周期需要三选一或多选:

  1. 定制化(产品不可互换 → 长约)
  2. 结构性的指数级需求增长(供给追不上)
  3. 技术迭代快速升级(旧产品快速淘汰)

用这个框架逐个打分:

HBM:占两条半,最优等生

  • 定制化(半条):只有封装和 base die 是定制,上面十几层 DRAM die 还是 JEDEC 标准。所以三星 HBM3E 掉了 NVIDIA 份额后能立刻转给 Google/AMD——产能仍然可以转移。HBM4 之后 base die 的定制化会加强。
  • 结构性指数需求(满足):就是上一章那条 token throughput = HBM size × HBM 带宽 的曲线。
  • 技术迭代(满足):DDR3→DDR5 走了 15 年,HBM 每 2 年一代,速度指数上升(2 → 3.5 → 4.8 → 8 → 22 TB/s)。旧 HBM 快速贬值,HBM3 已经基本没主流产品用了。

囤货贬值太快 → 厂商从"拼产能占市场"(quantity competition)变成了"拼下一代 NVIDIA qualification 份额"(quality competition),跳出了传统 DRAM 那种下行期"谁减产谁吃亏"的囚徒困境。

结果:HBM 从传统周期性 → 成长周期性(上行赚多,下行赚少而非亏损),而且这一轮周期特别长。

传统 DRAM:一年前市场没共识,现在开始有

一个关键新逻辑——2025 年年底之后:

Agentic CPU 开始释放潜力,CPU 附带的那部分 DRAM 需求,正在成为 DRAM 新的结构性指数增长来源。

两层放大:

  • 第一层:CPU server TAM 快速增长。AMD 说 2030 年 60B → 两个月后 AMD/ARM 翻倍到 120B → 一个月后 Nvidia 再翻倍到 200B → 上周 Bernstein 提到 223B。fin 认为 2031 年上修到 400B 没什么悬念。
  • 第二层:每个 CPU core 配备的 DRAM 用量增长。Agent 是带状态的长驻进程(不像 stateless 的 web 请求),context window 从 32K → 256K → 1M 一路涨,sandbox 隔离还要求每个任务复制大量数据库和上下文——技术上很难压缩。所以从传统 48 GB/core → 1632 GB/core。

两层相乘:2030 年 300B CPU TAM,按 16GB/core 保守估算,新增 DRAM 需求最少 96 EB——而今年 DRAM 总产量只有 47 EB,明年勉强 60 EB。缺口大到超乎想象。

再叠加 HBM 每年抽 3~5% 的 wafer 走(HBM bit tax),传统非-HBM 的 commodity DDR bit growth 只剩每年约 20%。

长鑫的冲击有多大?

fin 认真做了数值分析:

  • 长鑫 DRAM bit 密度大约只有御三家的一半左右
  • 折半后,2025→2028 长鑫对全行业 DRAM bit 产能 CAGR 的影响只有 1.5%(14.2% 对比 12.7%)
  • 2030 年即便乐观预期,最多把全行业等效 bit CAGR 从 20% 拉到 23%
  • DDR6 需要更高速率(14400 MT/s 起步)+ 更高密度,御三家会用 EUV 1c 节点;长鑫光刻机受限,DDR6 上速率和密度可能双双落后

结论:长鑫扩产不足以把 DRAM 带回周期泥潭。

DRAM 会持续多久?

fin 的答案是"起码五年看不到头"。除了 CPU 需求带来的结构性指数增长,还有一个被市场低估的蓄水池逻辑:

被涨价消灭的需求不是真的消失,只是延迟了。内存换算力/速度是一个蓄水池、低价值 task 是一个蓄水池、端侧 AI(AI PC 从 24GB 涨到 128GB)是一个蓄水池、常规消费电子/低端手机也是蓄水池。这么多蓄水池叠在一起构成极厚的需求缓冲垫,DDR 一降价就有需求接盘,价格很难崩。

NAND / SSD

结构性增长动力不如 DDR 强,但四条增量都在同时发生:

  1. AI 推理里的 KV cache offloading(warm/cold KV cache 卸到 SSD)
  2. AI 视频(Seedance 一年 10~40 倍增速,等缺卡问题过去就爆发)
  3. Agent 的 sandbox 副产品
  4. 2030 年之后可能的 HBF 路线(存放 model weights)

fin 的判断:HBM、DRAM、NAND 不是三个独立故事,而是同一 AI memory hierarchy 在不同温度层的结构性增长。


四、异构推理新序幕:GPU 独舞时代的落幕

如果说前面三章是"AI 硬件的宿命",那么这一章就是"AI 硬件的下一站"——异构推理。

4.1 GTC 2026:Nvidia 亲手打开了这一幕

fin 是极少数在 GTC 2026 之前就把这条路线写清楚的架构师之一。他的《GTC 2026 preview:从 Groq 生态位看 AI 异构推理新时代》和事后《复盘 GTC 2026》两篇长推,把整个逻辑闭环了。

大幕开启的信号是 Nvidia 收购 Groq。fin 花了大量篇幅解释 Groq 的技术本质——

Groq 本质上是一个 compiler first 走到极致的路线,SRAM 只是副产品。它做的是完全确定性编译器(fully deterministic compiler),精确到每个时钟周期。为了这个"编译时决定一切",运行时的一切不确定性都必须消除——所以 cache 换 scratchpad、DRAM 换 SRAM、arbiter/crossbar/replay 全砍掉。

也因此,SRAM 路线不能"替换" HBM 路线:

  • DRAM 的物理特性决定了它天然带不可预测的延迟(refresh、bank scheduling、address hashing),无法与确定性 compiler 兼容
  • Nvidia 的 SIMT 路线(用 warp switching 隐藏延迟)和 Groq 的 VLIW / compiler first 哲学是相反方向

所以 Groq 在 Nvidia 的唯一出路是:独立的、面向 low latency decode 的专用产品。

4.2 Nvidia 的异构编排方案

Nvidia 给出的架构(GTC 2026 官宣):

阶段 硬件 逻辑
控制 / 调度 / agent runtime Vera CPU orchestration
Long context prefill CPX(Content Phase aXcelerator) compute-bound 专用
小模型 / 低延迟 / low batch decode LPU (Groq) 256 卡 SRAM 集群
高吞吐 / 高并发 batch decode 的 attention Rubin GPU (HBM) KV cache 巨量,只 HBM 能扛
高吞吐 batch decode 的 FFN/MLP LPU (Groq) 128GB SRAM 装权重刚好
KV cache 分层缓存 ICMS / CMX(context memory storage) 缓存异构,新一层

这套方案最精巧的一点:decode 阶段的 attention 放 HBM GPU,FFN 放 LPU。因为 attention 阶段的 KV cache 动辄几十上百 GB,LPU SRAM 装不下;而 FFN 阶段占 decode 50% 以上(短 context 甚至 60%+),装到 SRAM 上有几倍加速。

代价:一个 token 需要在 GPU 和 LPU 之间往返 80 次(对应 80 层 transformer),中间是 Spectrum-X Ethernet 承载,会有延迟累积。但整体测算能把最高速度突破 1000 token/s,同时 batch size 保持在能产生商业价值的量级——这才是关键。

4.3 SRAM 路线的经济学:不会颠覆 HBM

fin 做了一个成本核算:跑 LLAMA 70B,Groq 需要 576 张卡(16 级 pipeline × 36 卡 tensor 并行),零售价 110 万美元 vs 2 张 H100 不到 10 万美元。成本差 10 倍以上。

Groq 现在的 API 便宜是两个原因叠加:Nvidia 云商加倍卖 + Groq 自己亏钱运营(2025 全年营收 4000 万,成本 6000 万,毛利 -50%)。"便宜"不是因为 SRAM 经济性好,是因为 VC 在补贴。

但速度溢价市场是真的存在的:Claude Opus 4.6 Fast 模式速度提 2.5 倍,价格直接从 $5/$25 涨到 $30/$150 per M tokens——6 倍价格。所以 SRAM 路线的生态位是:

极致速度、低 batch、real-time / interactive LLM(chat、copilot、reasoning、agent),这个细分市场大约占 hyperscaler workload 的 10%。

fin 的定性收尾很漂亮:

H100 / B200 相当于大巴车,装的人多(batch 大),人均票价便宜,但慢悠悠。 Groq / Cerebras 相当于法拉利,极致速度体验,装人少,人均票价是大巴的十倍。

长期来看,SRAM 的成本劣势是结构性的——6T SRAM cell 天然比 1T1C DRAM cell 贵,物理决定,和工艺无关;而且 SRAM scaling 已经放缓,N5 到 N3E SRAM 单元几乎没有缩小。同时 HBM 速度每代都在指数增长,SRAM 十年前对 HBM 是"降维打击"(两个数量级),现在差距不到一个数量级,再过十年可能就拉不开了。

4.4 SRAM startups 的历史命运

fin 讲了一个非常有画面感的故事:

Groq 主要架构 1718 年就完成了,那时是 CNN 时代,测 ResNet50。进入 LLM 时代,一个 LLAMA 70B 参数量相当于3000 个 ResNet50,就不够看了。2024 年整个市场是训练份额,SRAM 路线 startup 处境极其艰难,"太多人在黎明前放弃"。25~26 年 agent 让 token 速度成为核心 KPI,SRAM 路线才焕发第二春。

他用了一个非常人文的收尾:

从后视镜回看,他们并不是精准预见了未来,而是艰难地活到了未来终于需要他们的那一刻。有一种惊心动魄而又柳暗花明的历史美感。

4.5 SambaNova 的悲喜剧

作为 SRAM 路线群像的注脚,fin 追踪了 SambaNova 一年的连续剧:

  • 2025 年 10 月:Oracle 传言收购。fin 直接判断不靠谱——业务无 synergy、Oracle 早退出 ASIC 业务、缺全栈能力、大客户宁愿选 TPU 也不会选 SN。判断是"SN 融资不顺利在给下轮融资制造声势"
  • 2025 年 10 月底:Intel 亲自上阵谈收购
  • 2026 年 2 月:大结局——Intel 出价 1.6B,价格太低没谈拢,SN 转向融资 350M,"能支撑不少时间了"

4.6 CPU 的第二春

这是被 2025 年市场严重低估的部分。fin 用了 4 条逻辑:

  1. CPU:GPU 配比从 1:4 到 1:2,未来可能 1:1(NV Vera + Rubin、Google Axion + TPU、Amazon Graviton + Trainium)
  2. Agentic workload 里 CPU 是"永远在忙的 orchestrator"——用 SWE-Agent / LangChain / Toolformer 做 profiling,CPU 最长可占 90% E2E 延迟,能耗也超过总能耗的 40%
  3. Coding agent 的 Jevons 悖论——Claude code 三个月 token 营收涨 3 倍,"人均 coding 量翻倍甚至十倍",App / API 生产成本降到原来 10% → API usage 大量上升 → 传统 CPU workload 结构性上升,甚至和 agentic 没直接关系
  4. CPU 是技术上很难通缩的东西——不像 KV cache 有各种压缩(GQV、TurboQuant、FP4),CPU workload 每年只有 10~15% 的跑分通缩

结果 ARM 说 CPU 供需缺口可能到 30% 以上。而 hyperscaler 新增 CPU 里 50% 已经是 ARM——Google Axion、Amazon Graviton、Microsoft Cobalt、Nvidia Vera,Graviton 2026 年产能已经全部卖完。

Nuvia 团队五年后再度出山创立 Nuvacore,红杉 240M 首轮融资,就是踩在这个风口上。fin 的定性:"AI 时代的 CPU 前景真的太广阔了"。


五、次生效应与黑天鹅

最后 fin 有一条经常被忽略的观察——云端 AI 数据中心的爆发对消费电子是黑天鹅:

  • HP 已经说要把 PC 内存降到 8GB
  • DRAM 现货价格已经贵到超过 CPU / GPU 的离谱程度
  • 明年年初开始安卓阵营的内存/存储成本压不住,三星、小米售价要提

利好谁?苹果。苹果的内存/NAND 都是专属长约锁价特供,甚至把 Kioxia 也坑了不涨价的产能——iPhone 接下来可能有一段辉煌时光。

fin 那句戏谑:"每个 PC 厂商和手机厂商的员工,甚至消费电子厂商的员工,都应该买入存储和内存作为职业风险对冲。"

同理还有一条来自 2025 年 10 月他关于 Amazon 裁员 3 万的观点:

AWS 增速下降 → 被市场惩罚 → 只能砍工资来省钱买 GPU → 每一个互联网公司的 SDE 打工人,都应该买入 Nvidia / AMD 作为风险对冲,弥补自己被 GPU 挤出价值链的风险。


六、结论:大模型硬件架构进入哪一步了?

按 fin 这一整年的推演,可以画出这样一张地图:

       ┌────────────────────────────────────────────────────────────┐
       │           大模型硬件架构:2025-2026 的范式迁移              │
       └────────────────────────────────────────────────────────────┘
                                    │
        ┌───────────────────────────┼───────────────────────────┐
        ↓                           ↓                           ↓
    价值分配                    第一性原理                    架构形态
        │                           │                           │
   半导体吞噬 IT              Token throughput            从单点 GPU
    利润 → 40%                 = HBM size × BW            → 异构推理系统
        │                           │                           │
    互联网变成                  HBM 代代翻倍                CPU/CPX/GPU/LPU
   收租业主同款                (物理必然)                  /ICMS 编排
    资产负债表                                                  │
                                                          Nvidia 定义
                                                          "整套系统"

fin 的判断可以浓缩成三句话:

  1. 算力主线:Nvidia GPU + HBM 的组合会占据未来 10 年主流,因为 token 经济学的第一性原理逼着 HBM 代代翻倍,这不是需求驱动,是架构驱动。
  2. 辅线繁荣:CPU(尤其 ARM)、SRAM/LPU、CPX、DRAM、NAND 都会因为异构推理和 agentic workload 进入结构性上升期;SRAM 路线不会颠覆 HBM,只会作为异构里的一个 tier。
  3. 系统竞争:Nvidia 的护城河已经从"做一颗好芯片"升级到"定义一整套异构系统",追赶的门槛不再是单点参数,而是软硬件全栈的编排能力(Dynamo / ICMS / CMX)。

这场大戏 fin 说是"合纵连横的第一回合"。回合再多几个,格局会更精彩。


附:本文素材来源

按主题分类的原推链接(都出自 @fi56622380):

估值与市场结构

Token 经济学与 HBM/DRAM/NAND

异构推理与 SRAM/LPU

CPU 与 ARM 服务器

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整理于 2026-07-29。观点全部归属原作者 @fi56622380。转述可能有解读偏差,读原推为准。

Zoe

Written by

Zoe

AI Infra Engineer · LLM Serving · GPU/RDMA · 造工具的偏执狂

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