Вместе с официальным анонсом ИИ-платформы следующего поколения Rubin компания NVIDIA также представила платформу хранения контекста инференса NVIDIA Inference Context Memory Storage Platform (ICMSP), позволяющую решить проблемы хранения KV-кеша, который становится всё крупнее по мере роста LLM и решаемых задач.
При выполнении инференса контекст растёт по мере генерации новых токенов, часто превышая доступную память ускорителя. В этом случае старые записи вытесняются из памяти, сначала в системную память, а потом на диск, чтобы не пересчитывать всё заново, когда они снова понадобятся. Проблемы существенно усугубляются при работе с агентным ИИ и обработке рабочих нагрузок с большим контекстом. Агентный ИИ приводит к появлению контекстных окон в миллионы токенов, а объём моделей может составлять уже триллионы параметров.
В настоящее время эти системы полагаются на долговременную память для хранения контекста, позволяя агентам опираться на предыдущие рассуждения и расширять их на протяжении многих шагов, а не начинать с нуля при каждом запросе. По мере увеличения контекстных окон растут требования к ёмкости KV-кеша, делая эффективное хранение и повторное использование данных, в том числе совместное использование различными сервисами инференса, крайне важными для повышения производительности системы. Контекст инференса является производным и пересчитываемым, что требует архитектуры хранения, которая отдаёт приоритет энергоэффективности и экономичности, а также скорости и масштабируемости, а не традиционной надёжности хранения данных.
NVIDIA отметила, что ИИ-фабрикам необходим дополнительный, специально разработанный уровень контекста, который рассматривает KV-кеш как собственный класс данных, предназначенный для ИИ, а не принудительно помещает его в дефицитную память HBM или в хранилище общего назначения. Платформа ICMSP использует DPU BlueField-4 для создания специализированного уровня памяти, чтобы преодолеть разрыв между высокоскоростной памятью GPU и масштабируемым общим хранилищем. Хранилище KV-кеша на основе NVMe должно эффективно обслуживать ускорители, узлы, стойки и кластеры целиком, говорит компания.
Платформа ICMSP создаёт новый уровень (G3.5 на схеме выше) — флеш-память, подключённая через Ethernet и оптимизированная специально для KV-кеша. Этот уровень выступает в качестве долговременной агентной памяти на уровне ИИ-инфраструктуры, достаточно большой для одновременного хранения общего, развивающегося контекста многих агентов, но при этом достаточно близко расположенной для частой работы с памятью ускорителей и хостов.
BlueField-4 отвечает за аппаратное ускорение размещения кеша и устранение накладных расходов на подготовку и перемещение данных и обеспечение безопасного, изолированного доступа к ним узлов с GPU, снижая зависимость от CPU хоста и минимизируя сериализацию и работу с системной памятью хоста. Программные продукты, такие как фреймворк DOCA, механизм разгрузки KV-кеша Dynamo и входящее в комплект ПО NIXL (Nvidia Inference Transfer Library), обеспечивают интеллектуальное, ускоренное совместное использование данных KV-кеша между ИИ-узлами. А Spectrum-X Ethernet обеспечивает оптимизированный RDMA-интерконнект, который связывает ICMS и узлы GPU.
KV-кеш принципиально отличается от корпоративных данных: он является временным, производным и может быть пересчитан в случае потери. В качестве контекста инференса он не требует надёжности, избыточности или обширных механизмов защиты данных, разработанных для долговременных записей. Выделяя KV-кеш как отдельный, изначально предназначенный для ИИ класс данных, ICMS устраняет избыточные накладные расходы, обеспечивая повышение энергоэффективности до пяти раз по сравнению с универсальными подходами к хранению данных, сообщила NVIDIA. А своевременная подготовка и отдача данных более полно нагружает ускорители, что позволяет увеличить темп генерации токенов до пяти раз.
Как сообщила NVIDIA, первоначальный список её партнёров, готовых обеспечить поддержку ICMSP с BlueField-4, который будет доступен во II половине 2026 года, включает AIC, Cloudian, DDN, Dell, HPE, Hitachi Vantara, IBM, Nutanix, Pure Storage, Supermicro, VAST Data и WEKA.