AI與科技第 51 期

減少記憶體需求的技術,讓記憶體股價下跌了。

TurboQuant,谷歌的一個演算法動搖了記憶體股價

減少記憶體需求的技術,讓記憶體股價下跌了。

前言

各位讀者,週三美國股市出現了一個有趣的場景。那斯達克 100 指數上漲的同時,記憶體半導體股票卻逆勢下跌。SanDisk -5.7%、Western Digital -4.7%、Seagate -4%、Micron -3%。扣下扳機的是谷歌研究團隊公開的 TurboQuant 壓縮演算法。韓國股市也立即受到了影響。以我寫這封信的 18 點為基準,三星電子/SK 海力士/漢美半導體/利諾工業/原益 IPS 等半導體相關企業,大多數都錄得下跌。

「讓 AI 少用記憶體的技術」——光看標題,對記憶體廠商來說似乎是壞消息。但這項技術實際減少的是 GPU 上的暫存空間(KV 快取),而不是插在伺服器上的 HBM1 或 DRAM 模組。市場解讀到的訊號與技術本身傳遞的訊號之間存在落差,而這個落差背後,是橫跨整個 AI 硬體層面的更大問題。今天我們一起來看看這個落差與問題。(老實說,如果對原理不太感興趣,可以直接跳到「市場為什麼會有反應」那一段!)

TurboQuant 實際在做什麼

先從技術面整理一下。AI 在進行對話時,要記住前面說過的話,就需要將資訊儲存到稱為 KV 快取2 的暫存記憶體中。對話越長,這個記憶體就呈指數級增長,這也是推高 AI 服務成本的主因之一。TurboQuant 就是一種將這些記憶盡量壓縮到最小、同時幾乎完整保留內容的演算法,不需要額外訓練或微調。

用比喻來說明核心概念:原本 AI 儲存的資料,數值大小各不相同。有的值大、有的值小,分佈參差不齊。這樣的資料很難高效壓縮。TurboQuant 的第一步 PolarQuant 就是對這些資料施加隨機旋轉(random rotation),讓所有數值的分佈變得均勻。就像把大小不一的行李好好打散混匀,讓它們變成差不多的大小。這樣就能非常高效地裝進相同規格的箱子裡。用論文的數學表述來說,旋轉後各座標遵循貝塔分佈,座標之間幾乎相互獨立,因此可以對每個座標獨立施加最優的標量量化3

但這裡還有一個問題。AI 不只是儲存資訊,還要不斷地對已儲存的資訊進行相似度比較(內積運算)。論文證明,針對 MSE(均方誤差)最佳化的量化器會導致這個比較值產生系統性偏差(bias)。因此需要第二步 QJL(量化 Johnson-Lindenstrauss)。先用第一層壓縮縮小整體體積,再將剩餘的殘差(residual)用 1 bit 做一次額外修正。正是這種兩階段方法,徹底消除了比較值的偏差。

論文的實驗結果顯示,在 3.5 bit 時能維持與原始模型幾乎相同的品質,即使更激進地壓縮到 2.5 bit,品質下降也微乎其微。以 Llama-3.1-8B-Instruct 模型為基準,LongBench 基準測試的平均分數與未壓縮版本幾乎一致(50.06 vs 50.06),在 10 萬 4 千 token 長度的 Needle in a Haystack 測試中維持了 100% 準確率。壓縮率超過 4.5 倍。

特別令人印象深刻的是速度。現有的產品量化(PQ)方法索引 1,536 維資料大約需要 240 秒,而 TurboQuant 只需要 0.0013 秒。差距約 18 萬倍。這是因為 TurboQuant 採用的是線上(data-oblivious)方式,不需要根據資料來訓練代碼本(codebook)。

不過有一點需要釐清。谷歌部落格強調的「最高 8 倍速度提升」這個數字,是在注意力 logit 運算這個特定步驟中、以 JAX 基準線為對照測得的,並非整體推論吞吐量(end-to-end throughput)的 8 倍。而「6 倍記憶體縮減」在部落格和論文之間也有細微差異——論文的表述更為保守,寫的是「4.5 倍以上」。數據因發布渠道不同而被不同方式包裝,這是閱讀科技新聞時始終需要留意的部分。

市場為什麼會有反應

市場的邏輯很簡單。「如果 AI 只需要用 1/6 的記憶體,那記憶體需求不是要減少嗎?」今年記憶體股票漲幅確實很大(SanDisk 年初至今已上漲超過 200%),所以也有獲利了結需要借口的成分。但退後一步來看,KV 快取和 HBM 雖然都叫「記憶體」,運作的層級卻不同。

KV 快取是 LLM 在進行對話時,為了避免重新計算之前已算過的注意力數據,而暫時儲存在 GPU 記憶體中的資料。當上下文窗口擴展到 100 萬 token 時,以 Llama 3 70B 模型為基準,僅 KV 快取就會佔用約 512GB,是模型權重本身的 4 倍容量。因此 KV 快取壓縮是目前 AI 基礎設施中最熱門的研究主題之一。

而 HBM 的需求則來自模型訓練與推論全流程中的頻寬瓶頸。根據 TrendForce 的估算,2026 年 HBM 需求將同比增長 70%;美國銀行(BofA)預測 2026 年 HBM 市場規模約為 546 億美元(同比增長 58%)。SK 海力士、三星、Micron 都已表示 2026 年 HBM 產能基本售罄(sold out)。

簡單比喻一下:TurboQuant 是改善辦公室桌上備忘錄的整理方式,而 HBM 需求則是整棟大樓需要更多辦公室。備忘錄整理得再好,也不會減少對大樓的需求。 反而備忘錄整理得越好,一個辦公室就能處理更多工作,可能反而更想蓋更多大樓。

不只是谷歌的故事——NVIDIA 的 KVTC

這裡還有一個容易忽略的背景。KV 快取壓縮不是只有谷歌在做。在同一場 ICLR 2026 學術會議上,NVIDIA 也發表了 KVTC(KV Cache Transform Coding) 技術。這是將 JPEG 影像壓縮中使用的轉換編碼原理應用到 KV 快取上,宣稱最高可達成 20 倍壓縮。某些案例甚至可達 40 倍。(天哪,又是你?)

谷歌的 TurboQuant(6 倍壓縮、無需訓練)與 NVIDIA 的 KVTC(20 倍壓縮、需要預先校正)雖然方法不同,但要解決的問題是一樣的。而且 NVIDIA 計劃將 KVTC 整合到自家的推論框架 Dynamo 中。

這為什麼重要?因為 KV 快取壓縮技術一旦落地部署,同一顆 GPU 就能處理更長的上下文、更多的並行請求。對 AI 營運商來說,推論成本就會下降。效率提高了,需求就會減少嗎?未必——可以回想一下前一期電子報中討論過的傑文斯悖論4。但市場從另一個角度在解讀這項技術。

Oz 的視角

比起 TurboQuant 本身,我更感興趣的是市場對這則新聞的反應方式。因為這不只是記憶體股票的故事。

拉遠來看,目前整個 AI 硬體堆疊都在面對同一個問題。NVIDIA 在 2026 財年錄得了 2,159 億美元營收、55% 以上淨利率的空前成績,但股價卻在去年同期高點下方約 11% 的水平徘徊。Micron 也是如此。兩天前剛公布創紀錄的季度業績(營收 238.6 億美元、毛利率 74.9%),但市場的焦點卻落在「能否承擔 250 億美元以上的資本支出」上。GPU 在跌、DRAM 在跌、NAND 儲存也在跌。

市場真正在問的問題是 「這個速度的基礎設施投資是否可持續」。四大科技巨頭(Microsoft、Meta、Alphabet、Amazon)2026 年資本支出指引的合計達到 6,500 億至 7,000 億美元。這是人類歷史上單一用途投入的民間資本中規模最大的之一。投資者之間關於「這筆投資的報酬率能否被證明合理」的爭論越來越大。我們常說的「AI 泡沫」,也是在這樣的脈絡下被提出的。

從 GTM 策略的角度,我看到的框架是這樣的:所有技術基礎設施週期都有「建設階段」「優化階段」。建設階段的策略是「先鋪上去」;優化階段的策略則是「如何最大化已鋪設資源的效率」。TurboQuant、NVIDIA 的 KVTC、以及超大型雲端服務商的自研晶片(谷歌 TPU、Amazon Trainium)開發——這些所有動作都是優化階段的訊號。

那這是不是看空訊號?我不這麼認為。優化階段不是成長的終點,而是成長走向成熟的過程。只是市場在定價時的反應方式會不同。建設階段是「全買」,優化階段則需要分辨誰是效率提升的受益者、誰要承擔成本。

目前記憶體市場的基本面依然強勁。HBM 產能 2026 年全年售罄,BofA 預估市場規模 546 億美元(同比增長 58%)。但「演算法取代硬體」這個敘事一旦進入投資者腦中,估值越高就越敏感。SanDisk 年初至今已漲超過 200%,一篇論文就能造成 -5.7% 的跌幅。

關鍵在於時間軸的區分。像 TurboQuant 這樣的軟體優化要影響硬體需求增長速度,那是 2027 年以後的事。2026 年的記憶體供給短缺是晶圓廠建設和良率的物理問題,不是演算法能解決的領域。當市場混淆了這兩個時間軸時,那既是機會,也是風險。

結語

最後再補充一點。TurboQuant 的原始論文(arXiv:2504.19874)發表日期是 2025 年 4 月 28 日。幾乎是一年前的事了。 有人花了一年時間不斷打磨這項技術、發布到谷歌研究部落格、準備 ICLR 2026 發表、最終動搖了市場。從實驗室裡的一個想法到華爾街的股價波動,中間這段時間累積了什麼,值得深思。

總結來說:TurboQuant 是將 AI 推論效率提升一個層級的有意義技術。但今天記憶體股票下跌的原因,不是這單一技術,而是市場開始解讀整個 AI 硬體堆疊「從建設到優化」的階段轉換訊號。如果能理解技術的層級、區分時間軸,就能在這種波動中做出更好的判斷。

一年前的論文動搖了今天的市場,那現在實驗室裡正在誕生的論文,一年後又將動搖什麼?

⚠️ 本電子報不構成對任何特定個股的投資建議。投資決策請務必經過個人分析並諮詢專業人士後再行判斷。

參考資料 & 延伸閱讀

作者 安光涉(Oswarld) 現任世宗大學兼任教授,INLEVEL9 策略顧問。職涯經歷、研究、著作與近期活動會持續更新在作者介紹。 最新動態 · 2026年7月:HEMA-2: A Consolidation-Aware Tri-Memory Architecture with Multi-Channel Scheduling for Lifelong Conversational AI

각주

  1. HBM(High Bandwidth Memory,高頻寬記憶體):緊鄰 AI 晶片(GPU)垂直堆疊的超高速記憶體。由於數據傳輸速度比一般 DRAM 快數倍,已成為 AI 訓練與推論中的核心元件。

  2. KV 快取(Key-Value Cache):LLM 進行對話時,將之前計算過的「關鍵資訊(Key)」和「值(Value)」儲存在暫存記憶體中。如果不儲存這些,每次都要從頭重新計算,因此對話越長,這個快取佔用的 GPU 記憶體就越大。

  3. 量化(Quantization):將精確的小數點數值(如 32 bit)壓縮為更少的位元(如 4 bit、3 bit)的技術。檔案大小會縮小,但壓縮過度可能導致資訊失真。

  4. 傑文斯悖論(Jevons Paradox):資源使用效率提高時,總使用量反而增加的現象。源自 19 世紀英國經濟學家威廉·史丹利·傑文斯(William Stanley Jevons)的觀察——煤炭效率的提升並未帶來煤炭消費的減少。