SK 海力士发布 SSD 专用处理器架构 H-TPU，功耗仅为传统 CPU 的 2.5%

IT之家 10 月 13 日消息，伴随人工智能的普及，数据中心性能瓶颈转移至内存和存储层级，SK 海力士于 10 月 12 日正式发布了“H-TPU（海力士事务处理单元）”架构，该架构根据功能拆分处理器以追求最大化效率，从而克服传统通用中央处理器（CPU）在功耗和面积方面的局限。

SK 海力士 SoC 设计副总裁 구인재 于 10 月 12 日在韩国仁川松岛的 ISOCC 2026 会议上进行主题演讲，指出了 AI 数据中心面临的结构性限制，他表示：“尽管每一代 GPU 性能与 PCIe 带宽都翻倍增长，但 SSD 控制器内部的通用 CPU 频率及控制能力已触及上限。”

他认为，传统单体 CPU 架构难以应对存储控制所需的数百项精细功能。过去，CPU 核心仅专注于性能提升，这导致了显著的功耗浪费和不可预测的流水线延迟。

为了克服这些 CPU 限制，SK 海力士推出了自主研发的超轻量事务专用处理器“H-TPU”作为解决方案。

H-TPU 并非用于 AI 计算的张量加速器，而是一个可编程处理器，专门用于控制 SSD 数据平面和处理事务，摒弃了对单一庞大通用 CPU 的依赖，其核心方法是将控制功能拆解，把处理器划分为功能单元，并分布到数十个小型 TPU 集群中。

구인재 解释道：“H-TPU 采用简化的四级流水线，排除了超标量和非顺序执行设备，其占用面积仅为通用 CPU 核心的 1/25（约占总 CPU 面积的 4%），功耗仅约为 1/25%（约 2.5%）。”

他补充道：“只有与特定任务（如写入）相关的功能模块才会工作，而未使用的模块则切换至最低功耗模式，从而大幅节省了整个控制器的功耗。”

SK 海力士计划将 H-TPU 技术应用于其各类 NAND 存储器产品线，包括下一代企业级固态硬盘（eSSD）控制器。随后，该技术将被用于下一代 AI 存储架构“Storage Next”。

此外，SK 海力士预计，围绕 H-TPU 的控制器创新将与明年发布的新一代高带宽闪存“HBF（高带宽闪存）”结合，产生强有力的协同效应。