计算机行业跟踪周报：构建数据库的“CUDA”，英伟达存储变革下软件重构

证券研究报告·行业跟踪周报·计算机 东吴证券研究所 1 / 10 请务必阅读正文之后的免责声明部分 计算机行业跟踪周报 构建数据库的“CUDA”，英伟达存储变革下软件重构 2025 年 12 月 07 日 证券分析师 王紫敬 执业证书：S0600521080005 021-60199781 wangzj@dwzq.com.cn 证券分析师 王世杰 执业证书：S0600523080004 wangshijie@dwzq.com.cn 行业走势 相关研究 《商业航天：奇点时刻，航天强国》 2025-12-03 《十五五规划说明中，为何没有重点提及人工智能？》 2025-11-12 增持（维持） [Table_Tag] [Table_Summary] 投资要点 ◼ AI 推理带来新的 GPU 存储架构：AI 训练需要大数据块 （10MB-1GB），少并发，总存储容量相对较低（1-10TB）。而 AI 推理完全不同，需要小数据块（几 KB 或更小），高并发（数千条），大存储容量（PB 级）。传统架构以 CPU 为中心，CPU 的串行任务特点无法满足高并发需求，导致 AI 推理出现瓶颈，GPU 未能充分利用。GPU 地位亟需提升，把控制路径和数据路径都放在 GPU 里，硬件方面，GPU 直连 SSD 增加存储量和传输速率，软件方面，SCADA 软件架构控制存储 IO。 ◼ 底层硬件变革带动软件重构，GPU-Native 数据库呼之欲出：架构层面发生变化。从“以 CPU 为中心”到“以 GPU 为中心”，GPU 成为主计算单元。传统数据库以CPU为中心进行设计，数据库软件需要围绕 GPU的数据获取和处理能力重新设计。核心组件层面升级改造。例如存储引擎的革新、数据布局优化、查询执行引擎的重构等。 GPU 直连 SSD 技术将使得数据库从一个在通用操作系统上运行的、管理磁盘文件的应用程序，演变为一个直接调度和管理 GPU 和存储硬件的“数据中心级操作系统内核”。GPU-Native 数据库市场空间打开。 ◼ 产业进展逐步加快：硬件方面：2025 年 8 月，闪迪与 SK 海力士签署谅解备忘录，共同制定 HBF 技术规范并推动标准化进程。双方目标在 2026下半年发布 HBF 样品，首批搭载 HBF 的 AI 推理系统预计于 2027 年初面世。2025 年 9 月 2 日在东京都内举行的面向 AI 市场的技术说明会上，铠侠表示将与英伟达合作，开发可直接连接到 GPU 并进行数据交换的 SSD。软件方面：Hammerspace 已经通过更快更可扩展的元数据读取功能以及在 GPU 服务器直连存储驱动器中的更优数据放置策略，加速了其数据编排平台软件的性能表现。Cloudian HyperStore：通过 RDMA over S3 技术，实现对象存储与 GPU 内存的直接数据传输，使基于 S3 接口的向量数据库性能提升 8 倍。 ◼ 投资建议：随着 AI 推理的爆发，GPU 地位需要进一步提升，取代 CPU成为数据流的核心，在硬件架构上直连 SSD，快速传输数据，充分发挥GPU 的并发性能。在 GPU 直连 SSD 的创新架构下，软件生态也需要发生重大变化。核心技术软件数据库将不再以 CPU 为中心，转而以 GPU为中心，针对 GPU 直连 SSD 新型架构做重构，满足 AI 推理旺盛的需求。数据库产业有望迎来新机遇。 ◼ 相关标的：【星环科技】，达梦数据，海量数据，MongoDB，Snowflake等。 ◼ 风险提示：技术发展不及预期；AI 产业发展不及预期。 -18%-14%-10%-6%-2%2%6%10%14%18%2024/12/92025/4/82025/8/62025/12/4计算机沪深300 请务必阅读正文之后的免责声明部分 行业跟踪周报 东吴证券研究所 2 / 10 内容目录 1. AI 推理时代来临，GPU 直连 SSD 存储新架构出现 ....................................................................... 4 2. 存储架构变化带来数据库架构的变化 .............................................................................................. 7 3. 产业进展逐步加快 .............................................................................................................................. 8 4. 投资建议 .............................................................................................................................................. 9 5. 风险提示 .............................................................................................................................................. 9 请务必阅读正文之后的免责声明部分 行业跟踪周报 东吴证券研究所 3 / 10 图表目录 图 1： 不同 AI 任务对存储的要求有很大差异 .................................................................................... 4 图 2： 需要新的存储层级出现............................................................................................................... 5 图 3： 软件和存储是新的瓶颈............................................................................................................... 5 图 4： GPU 地位提升.............................................................................................................................. 6 图 5： GPU 直连多个 SSD ........................................................................................................