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随着 AI 工作负载日益向客户端和端侧平台转移,能效已成为制约系统性能、电池续航时间以及用户体验的关键因素。许多 AI 应用场景(例如后台推理、内容生成和设备端助手)都需要具备以下特性的存储系统——既能在需要时提供高性能,又能在空闲和运行期间最大限度地降低能耗。
作为业界率先推出的 PCIe® 5.0 G9 QLC 客户端 SSD,美光 3610 通过系统级功耗优化解决了上述难题。与 PCIe 4.0 TLC 客户端 SSD 相比,其活动空闲功耗降低高达 74%,每瓦性能提升高达 43%。1这些技术进步为 AI 时代的客户端应用带来了更长的电池续航时间和更持久的性能。
为何功耗已成为端侧 AI 的新瓶颈?
在实时数据处理需求不断增长以及端侧计算技术快速发展的推动下,全球端侧 AI 市场显著增长,预计到 2034 年,市场规模将超过 1,000 亿美元。2,3为提升速度并增强安全性,越来越多的 AI 任务在智能手机和计算机等端侧设备上本地运行,使得功耗(而非原始性能)正逐渐成为影响用户体验的主要因素。这一转变给系统设计师带来了挑战,他们需要在功耗预算上进行权衡,既要支持设备功能的升级,又要避免影响电池续航时间。
2025 年 8 月,美光发布了一篇 LPDDR5X 电压调节博客,展示了电压调节技术如何助力低功耗 DRAM LPDDR5X,从而在智能手机中提供高效的 AI 用户体验。技术创新日新月异,美光致力于提供前沿内存和存储解决方案的承诺从未止息。
美光 3610:面向 AI 时代的高能效客户端 SSD
在 2026 年度国际消费电子展 (CES) 上,美光率先推出基于美光 G9 QLC NAND 打造的 PCIe 5.0 客户端 SSD——3610 SSD。美光 3610 将出色性能、大幅降低的活动空闲功耗,以及显著提升的每瓦性能相结合,解决了端侧 AI 平台面临的一项关键挑战:在保持高性能的同时,尽可能降低能耗。
更低的活动空闲功耗
对于 NVMe™ 客户端 SSD,活动空闲电源模式代表了活跃数据传输与睡眠状态之间的中间状态。降低活动空闲功耗水平可降低从活动状态切换至睡眠状态时的能耗,从而延长电池续航时间。美光实验室的测试显示,3610 SSD 在活动空闲电源模式下的功耗仅为 43mW。相比之下,PCIe 4.0 TLC 的功耗为 166mW,PCIe 4.0 QLC 为 57mW,PCIe 5.0 TLC 为 95mW。1测试数据显示,与 PCIe 4.0 TLC 相比,3610 SSD 的活动空闲功耗降低高达 74%。这一改进得益于系统级架构优化,包括控制器、固件,以及 G9 QLC NAND。
基于典型客户端使用模式下 SSD 平均功耗约等于其活动空闲功耗 40 倍的假设,使用下方的电池续航时间计算公式得出的结果表明,在给定参数条件下,得益于更低的活动空闲功耗,3610 的电池续航时间与 PCIe 4.0 TLC 相比可延长三倍。4具体而言,3610 SSD 的电池续航时间预计可达 17.2 小时,而参与评估的 PCIe 4.0 TLC 预计仅能维持 4.5 小时。需要注意的是,实际当中的系统级提升将因具体的平台配置和使用模式而异。
电池续航时间(小时)=(电池容量 mAh × 电池效率 % × 电池电压 (V))/平均 SSD 功耗 (W)
提升的每瓦主动读取性能
每瓦性能这一指标已成为评估现代计算解决方案的关键指标,因为它会直接影响能源效率、发热量及整体运营成本。对于客户端 SSD,性能通常以 GB/s 为单位衡量,功耗则以瓦特为单位衡量。因此,该指标可表示为:
每瓦性能 (GB/s/W) = 性能 (GB/s) / 功耗 (W)
每瓦性能是客户端 SSD 的一项关键指标,数值越高,表明这些设备在快速处理数据时消耗的电力越少,从而能够延长电池续航时间,减少发热,并提高设备的可靠性。
在美光实验室进行的 CrystalDiskMark 基准测试5,对比了 3610 SSD 与其他 SSD 产品的性能及相应功耗。例如,3610 2TB 设备的顺序读取速度测量值为 11.08 GB/s,平均功耗为 5.56W,因此其每瓦性能指标为 1.99 GB/s/W,如上图所示。测试结果表明,在参与评估的 SSD 中,3610 SSD 在每瓦顺序读取性能指标方面表现尤为出色。值得注意的是,数据显示 3610 在每瓦顺序读取性能方面超越了 PCIe 4.0 TLC SSD,每瓦顺序读取性能提升高达 43%。由于 SSD 的顺序读取性能对于涉及大文件和连续数据处理的任务尤为重要,因此优化 3610 SSD 的这一指标将直接提升数据访问和传输的效率,有望惠及多种高带宽端侧 AI 用例,例如设备端 AI 代理、图像/视频创作与编辑、游戏等。
未来展望
美光在 3610 能效方面取得的进步,只是其持续创新的开端。随着美光 G9 NAND 和美光 1γ (1-gamma) DRAM 技术日趋成熟,以及这些创新成果为下一代 NAND 架构和内存设计提供参考,我们有望实现更高水平的高能效设计。如今,端侧 AI 工作负载日益复杂,客户端设备越发轻薄,对散热的要求也越来越高,在这样的形势下,高能效将成为端侧设备中不可或缺的关键要素。此外,美光在系统级优化方面积累的深厚专业知识,进一步证明了其正是值得平台供应商和 OEM 厂商信赖的合作伙伴,亦有助于美光在快速发展的 AI 客户端和端侧设备领域保持竞争力。
访问美光 3610 SSD 产品页面,了解更多信息。
参考资料
- 功率声明基于美光实验室在美光 2TB PCIe 5.0 3610 SSD 发布时,对其与美光 2TB PCIe 4.0 3500 SSD、美光 2TB PCIe 4.0 2600 QLC SSD 及美光 2TB PCIe 4600 TLC SSD 进行的对比测试。
- Fortune Business Insights,《端侧 AI 市场规模、份额、增长及全球报告 [2034]》。
- Market.us,《端侧 AI 市场规模、份额及趋势》 | 年复合增长率 (CAGR) 为 23.8%。
- 假设:电池容量为 10,000mAh;电池效率为 80%;电池电压为 3.7V。
- Crystal Disk Mark 是一款业界广泛采用的基准测试工具,用于在标准化顺序和随机工作负载下评估客户端 SSD 的性能。凭借其可重复性和一致的工作负载定义,该工具非常适合用于在客户端平台上比较不同代数 SSD 以及不同 NAND 技术之间的每瓦性能。