隨著人工智慧應用對數據訪問速度的需求持續攀升，英偉達
今日宣布將其高性能cuFile垂直數據儲存棧的應用程式接口（API）開源，實現毫秒級數據訪問。
與此同時，英偉達還宣布聯合多家科技領域領導企業，共同發起名為"Storage-Next"的大規模行業倡議，致力於通過GPU驅動優化內存與儲存能力。該倡議旨在匯聚儲存廠商、控制器供應商、熱設計、散熱及編排服務提供商，協同標準化機構，共同探索以GPU為核心驅動的優質儲存解決方案。
英偉達在"內存與儲存未來大會"上宣布，cuFile API可實現毫秒級別的安全儲存訪問。
cuFile於2021年7月隨公司的GPU訪問工具包CUDA Toolkit 11.4正式發布。在此之前，它一直作為英偉達GPUDirect Storage軟體的核心組件運行。cuFile提供本地分布式儲存與GPU內存之間的直接高速數據訪問通道，允許GPU繞過中央處理器和系統主內存，從而大幅降低內存訪問延遲。
藉助直接內存訪問（DMA）技術，cuFile可將數據從NVMe驅動器等儲存設備直接傳輸至GPU內存。AI推理的主要計算發生在GPU及專用加速卡上，這些硬體主要與GPU內存交互；而內存的刷新通常由另一軟體層負責，該層利用GPU進行編排和決策。cuFile省去了這一"中間環節"，提供直接訪問路徑並支持GPU自主編排，使其能夠快速拉取更多數據。
這一機制使海量數據集的同步速率能夠匹配頂級GPU的處理速度。若數據頻寬因瓶頸受阻，將引發"GPU飢餓"循環——分布式GPU陣列中部分GPU因等待數據就緒而處於空閒狀態。
更高的速度與毫秒級低延遲，為檢索增強生成和智能體AI構建了一條連接深層儲存與GPU的低延遲"超級通道"，使大規模數據集的運行效率顯著提升。
為GPU可訪問儲存引入開放標準
Storage-Next已匯聚40家領先儲存和快閃記憶體廠商，包括DataDirect Networks（DDN）、鎧俠（Kioxia）和美光科技（Micron Technology）。各參與方將與英偉達共同推動下一代AI儲存技術的發展。
英偉達將基於SCADA（可擴展加速數據訪問，Scaled Accelerated Data Access）構建其高速數據訪問儲存方案。該方案為大規模並行GPU以高頻寬、極低延遲拉取數據奠定基礎。現代AI訓練需要同時訪問海量數據，而AI推理如今還涉及超大規模混合專家模型，這類模型"思考"極為迅速，能夠快速拉取數據並為智能體工作流調用各類工具。
DDN首席技術官斯文·厄默表示："AI的成功不取決於企業擁有多少基礎設施，而取決於如何高效利用這些基礎設施。我們與英偉達的合作正在構建GPU與數據之間更直接、更高效的連接，使加速計算資源保持高效運轉，縮短洞察獲取時間，幫助客戶從AI投資中獲得更強勁的業務和財務回報。"
英偉達表示，SCADA支持高速儲存層在安全環境下運行。然而，此類直接訪問儲存介質的技術也存在潛在風險——它可能繞過防止數據"覆寫衝突"（即兩個進程同時向同一數據寫入、互相覆蓋對方內容）的安全機制，這是一個安全隱患，而非正常功能。
此外，直接訪問路徑也可能繞過加密和特權訪問等安全防護機制，為惡意攻擊者留下可利用的漏洞。
SCADA通過分離訪問權限來應對上述挑戰：將訪問任務劃分給不同角色——應用程式的用戶側部分享有原始速度，但處於加密、安全可信計算基之外；獨立的特權計算組件則遵循Linux協議配置受保護訪問，防止數據覆寫衝突的發生。
Q&A
Q1：英偉達cuFile API開源後有什麼實際意義？
A：cuFile API開源意味著開發者和儲存廠商可以直接基於該接口進行優化開發，無需再依賴英偉達的封閉實現。cuFile提供GPU內存與本地分布式儲存之間的直接高速通道，繞過CPU和系統主內存，大幅降低延遲。開源後，更多生態參與者可以針對自身硬體和應用場景進行深度定製，加速AI訓練和推理中的數據讀寫效率，緩解GPU飢餓問題。
Q2：Storage-Next倡議是什麼？有哪些企業參與？
A：Storage-Next是英偉達發起的大規模行業倡議，目標是通過GPU驅動推動儲存與內存技術的優化升級。目前已匯聚40家領先儲存和快閃記憶體廠商，包括DDN、鎧俠和美光科技等。該倡議將儲存廠商、控制器供應商、散熱及編排服務商與標準化機構整合在一起，共同制定下一代AI儲存技術規範，為大規模AI工作負載提供更高頻寬和更低延遲的儲存解決方案。
Q3：SCADA技術是如何解決直接儲存訪問帶來的安全問題的？
A：SCADA（可擴展加速數據訪問）通過拆分訪問權限的方式解決安全隱患。直接儲存訪問可能繞過防止數據覆寫衝突的保護機制，也可能繞過加密和特權訪問控制。SCADA的解決方案是將訪問任務分配給兩個獨立角色：應用程式的用戶側獲得高速原始訪問，但被隔離在安全可信計算基之外；獨立的特權計算組件則依照Linux協議配置受保護訪問，確保數據安全不被破壞。
