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存储

高能效 SSD 提升 AI 时代客户端性能

Rui Zhou、Ranjith Kumar Nagisetty

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

美光 3610 出色性能及用户体验信息图表 3610 的主要差异化竞争优势

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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

活动空闲功率与电池续航时间对比图表 活动空闲功率与电池续航时间对比

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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。

各代客户端 SSD 的每瓦顺序读取性能 每瓦顺序读取性能

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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

  1. 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。
  2. Fortune Business Insights,《端侧 AI 市场规模、份额、增长及全球报告 [2034]》。
  3. Market.us,《端侧 AI 市场规模、份额及趋势》 | 年复合增长率 (CAGR) 为 23.8%。
  4. 假设:电池容量为 10,000mAh;电池效率为 80%;电池电压为 3.7V。
  5. 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。

 

Principal Product Marketing Manager, Mobile Client Business Unit

Rui Zhou

Rui is a Principal Product Marketing Manager for the Mobile Client Business Unit at Micron Technology. With over 15 years combined experiences of marketing and engineering in high-tech industry, Rui is an expert in product positioning, value proposition, and growth strategy. Rui has an MBA from Portland State University, and both a M.Sc. in IC design and a BEng degree in Electrical and Electronics Engineering from Nanyang Technology University in Singapore. 

 

Rui Zhou

Manager Client Edge System Architecture

Ranjith Kumar Nagisetty

Ranjith works as a client edge system architecture manager at Micron Technology, supporting the mobile and client business unit. Based in Hyderabad, he works on client storage system architecture, workload engineering and performance alignment, collaborating across engineering, product, and field teams to support customer engagements and platform strategy.

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