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儲存裝置

能源效率可實現人工智慧時代的用戶端效能

Rui Zhou 和 Ranjith Kumar Nagisetty

隨著人工智慧工作負載逐漸轉向用戶端和邊緣平台,能源效率已成為系統效能、電池壽命和使用者體驗的關鍵限制。許多人工智慧使用案例,例如背景推論、內容創作和裝置助理,都需要能夠在需要時提供高效能的儲存裝置,同時盡可能減少閒置和活動期間的能源消耗。

Micron 3610 是全球首款 PCIe® Gen5 G9 QLC 用戶端 SSD,透過系統層級的功率最佳化來解決這項挑戰。與 PCIe Gen4 TLC 用戶端 SSD 相比,該技術可有效閒置功率降低高達 74%,每瓦效能提升高達 43%。1 這些進步為 AI 驅動的用戶端應用程式提供更長的電池壽命和持續的效能。

為何推動邊緣人工智慧的新限制?

全球邊緣人工智慧市場預計在 2034 年將大幅成長至超過 1,000 億美元,這是由於對即時資料處理的需求和邊緣運算技術的快速進步所推動。2,3 現在,越來越多的人工智慧任務在智慧型手機和電腦等邊緣裝置上於本機執行,以提高速度和提高安全性,功耗,而不是原始效能,正成為使用者體驗的主要限制。該轉變對系統設計者帶來了挑戰,使功率預算優先,在不消耗電池壽命的情況下實現裝置功能進步。

2025 年 8 月,美光發表了本 LPDDR5X 電壓縮放部落格,並展示了電壓縮放如何使低功耗 DRAM LPDDR5X 能夠為智慧型手機提供高效率的人工智慧使用者體驗。雖然技術創新以快速的速度持續,但美光承諾提供先進的記憶體和儲存解決方案,從未停止。

Micron 3610: 適用於人工智慧時代的節能型用戶端 SSD

Micron 3610 卓越效能和使用者體驗資訊圖表 3610 主要差異

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在 CES 2026 上,美光首次推出 3610,這是全球第一款以美光 G9 QLC NAND 打造的 PCIe Gen5 用戶端 SSD。Micron 3610 結合頂尖效能和大幅降低的主動閒置功耗和每瓦效能,解決了邊緣人工智慧平台的關鍵挑戰:維持高效能,同時將能源消耗降至最低。

降低主動閒置功耗

主動閒置功率和電池壽命比較表 主動閒置功率和電池壽命比較

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對於 NVMe™ SSD 用戶端 SSD,活動閒置電源模式代表活動資料傳輸和睡眠之間的中間狀態。降低活動閒置功率會影響活動睡眠轉換期間的能源使用,進而延長電池壽命。美光實驗室測試顯示,3610 SSD 在主動閒置電源模式下僅耗用 43mW。相較之下,Gen4 TLC 的功耗為 166mW,Gen4 QLC 的功耗為 57mW,而 Gen5 TLC 的功耗為 95mW。1 資料顯示,與 Gen4 TLC 裝置相比,3610 SSD 的主動閒置功率降低了 74%。這項改進是由控制器、韌體和 G9 QLC NAND 的系統層級架構最佳化所推動。

假設在典型用戶端使用模式下,平均 SSD 耗電量約為其有效閒置功率的 40 倍,則使用下面的電池壽命公式計算,證明與 Gen4 TLC 相比,3610 型號的 SSD 有效閒置功率可能提高三倍的電池壽命,但受上述參數限制。4 特別是,3610 SSD 預計可提供高達 17.2 小時的電池壽命,而經過評估的 Gen4 TLC 預計僅持續 4.5 小時。應注意的是,實際系統層級增益會因特定平台組態與使用模式而有所不同。

電池壽命小時數=(電池容量 mAh × 電池效率% × 電池電壓 (V))/平均 SSD 功率(瓦)

改善每瓦特的主動讀取效能

每瓦效能指標已成為評估現代運算解決方案的關鍵指標,因為本身會直接影響能源效率、熱能產生和整體營運成本。對於用戶端 SSD,效能通常以 GB/s 為單位,功耗以瓦特為單位。因此,此度量可表示為:

每瓦效能(GB/秒/瓦) =功耗(GB/秒)/耗電量(W)

每瓦效能是用戶端 SSD 的關鍵指標,因為數值越高,表示這些裝置可在使用較少電力時快速處理資料,進而縮短電池執行時間,有助於減少熱產生並改善裝置可靠性。

跨用戶端 SSD 世代的每瓦連續讀取效能 每瓦特連續讀取效能

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CrystalDiskMark 基準測試5是在美光實驗室進行,並比較了 3610 SSD 與其他 SSD 產品的效能和對應的功耗。例如,3610 2TB 裝置的循序讀取速度測量為 11.08 GB/s,平均功耗為 5.56W,因此每瓦特公制的效能為每瓦特每秒 1.99 GB,如上圖所示。調查結果顯示,3610 SSD 在接受評估的 SSD 中,達到每瓦特度量最有利的連續讀取效能。值得一提的是,資料顯示 3610 的每瓦連續讀取效能超過 Gen4 TLC SSD,高達 43%。 由於 SSD 的循序讀取對於涉及大型檔案和持續資料處理的任務尤其重要,因此在 3610 SSD 中最佳化此指標將直接轉換為更有效率的資料存取和傳輸,進而可能受益於高頻寬邊緣人工智慧使用案例,例如裝置人工智慧代理、影像/影片建立和編輯、遊戲等。

展望未來

美光以 3610 提升能源效率,標誌著美光持續致力於創新的開端。隨著美光 G9 NAND 和美光 1γ(1-gamma)DRAM 技術成熟及其創新為下一代 NAND 架構和記憶體設計提供資訊,我們預計將解鎖新水準的能源效率設計,這將隨著邊緣人工智慧工作負載的複雜性增加而變得至關重要,且客戶裝置將繼續變得更薄、更輕且溫度受限。此外,美光在系統層級最佳化方面的深厚專業知識鞏固了其身為平台供應商和 OEM 信賴合作夥伴的角色,幫助我們在人工智慧就緒型用戶端和邊緣裝置的快速發展環境中保持競爭力。

造訪 Micron 3610 SSD 網頁以瞭解更多資訊。

參考資料

  1. 功耗聲明基於產品發佈時在美光實驗室測試的 2TB PCIe Gen5 Micron 3610 SSD 與 2TB PCIe Gen4 Micron 3500 TLC SSD、2TB PCIe Gen4 Micron 2600 QLC SSD 和 2TB PCIe Gen5 Micron 4600 TLC SSD 的比較。
  2. Fortune Business Insights, Edge AI Market Size, Share, Growth & Global Report [2034]。
  3. Market.us, Edge AI Market Size, Share, Trends | CAGR of 23.8%.
  4. 假設:電池容量為 10,000mAh;電池效率為 80%,電池電壓為 3.7V。
  5. Crystal Disk Mark 是業界普遍採用的基準,可在標準化的循序和隨機工作負載下評估用戶端 SSD 效能。其可重複性和一致的工作負載定義使其適合在用戶端平台中比較 SSD 世代和 NAND 技術之間的每瓦效能。

 

行動業務部門產品行銷資深經理

Rui Zhou

Rui 在高科技產業擁有近 20 年的綜合國際業務和工程經驗,是產品定位、價值主張和成長策略方面的專家。Rui 擁有波特蘭州立大學的工商管理碩士學位,以及新加坡南洋理工大學的積體電路設計碩士學位和電機與電子工程學士學位。

Rui Zhou

用戶端邊緣系統架構經理

Ranjith Kumar Nagisetty

Ranjith 在 Micron Technology 擔任用戶端邊緣系統架構經理,支援行動和用戶端業務部門。他在海得拉巴工作,負責用戶端儲存系統架構、工作負載工程和效能調整,與工程、產品和現場團隊合作,支援客戶參與和平台策略。

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