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高带宽闪存标准发布助力人工智能基础设施存储架构革新

SK hynix与Sandisk联合发布首个高带宽闪存开放标准,旨在通过阶层型存储架构缓解数据中心处理瓶颈。

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高带宽闪存标准发布助力人工智能基础设施存储架构革新

SK hynix与Sandisk在加利福尼亚州圣克拉拉举行的闪存峰会(Flash Memory Summit 2026)上,联合发布了下一代存储技术高带宽闪存(HBF, High Bandwidth Flash)的首个标准规范。该标准专为人工智能推理及海量数据处理场景设计,适用于数据中心、云计算设施以及代理式人工智能(Agentic AI)基础设施等领域。

高带宽闪存标准的技术架构与性能指标
在人工智能大模型训练与推理过程中,高带宽内存(HBM)与传统固态硬盘(SSD)之间存在显著的吞吐量与容量断层。HBF作为一种新型存储层级,通过垂直堆叠NAND闪存芯片实现类似HBM的架构,兼顾了高数据传输带宽与高存储容量。

本次发布的规范定义了8层与16层NAND芯片堆叠架构,单器件最高容量可达512GB。在数据吞吐量方面,规范划分了三个带宽等级(Grade 1至Grade 3),传输速率覆盖0.4TB/s至3.0TB/s。

在物理与系统对接层面,HBF标准采用了开放式通用芯粒互联标准(UCIe, Universal Chiplet Interconnect Express)。UCIe接口为HBF芯片与图形处理器(GPU)、中央处理器(CPU)以及定制化AI加速器的直接互联提供了电气与协议支持。此外,规范还详细定义了电气特性、Die堆叠封装可靠性标准以及软件输入输出(I/O)读写指南。

开放生态系统与阶层型存储部署
该规范由开放计算项目(OCP, Open Compute Project)正式对外发布,确立为行业通用开放标准。目前,HBF联盟已吸引谷歌(Google)与Tenstorrent等半导体及软件企业加入。

在FMS 2026现场,SK hynix解决方案开发担当副社长金千成与下一代产品规划担当副社长姜郁成发表演讲,指出随着代理式AI自主执行复杂任务,待处理数据规模呈指数级增长。单一存储介质已无法兼顾延迟、吞吐量与成本,采用软硬件协同的阶层型存储(Tiered Memory)架构成为必然趋势。此外,SK hynix Solution AT担当副社长林義哲、谷歌DeepMind研究员Xiaoyu Ma以及Sandisk副社长Rajeev Nagabhirava参与了关于利用HBF突破“内存墙”瓶颈的专题讨论。

展会期间,SK hynix首次公开了第十代(V10)375层4D NAND闪存晶圆。与上一代产品相比,该晶圆的性能功耗比提升了2.5倍。基于该375层4D NAND闪存的高性能企业级固态硬盘(eSSD)计划于明年初投入量产。

补充背景:技术规格与竞品标杆分析
本章节包含原始产品公告中未包含的技术规格与竞争标杆分析。

在当前人工智能算力硬件体系中,存储层级主要由基于DRAM易失性介质的HBM与基于PCIe接口的通道式非易失性eSSD构成。HBF的出现填补了两者在吞吐量、物理距离与容量成本之间的空白。

在介质类型与易失性方面,以HBM3E为代表的传统HBM采用DRAM作为存储介质,属于易失性存储;而高带宽闪存(HBF)与传统企业级eSSD均基于非易失性NAND闪存构建。

在物理互联与接口形式上,HBM依赖硅中介层与三维硅通孔(3D TSV)实现高密度物理封装;企业级eSSD通常采用PCIe与NVMe通道标准连接;HBF则采用了开放式的UCIe芯粒级互联标准,实现了处理器与非易失性存储介质的直接物理与协议通信。

在容量与数据吞吐量方面,HBM3E单堆栈提供约1.2TB/s至1.28TB/s的峰值数据带宽,但单芯片最高容量通常限制在24GB至36GB之间;PCIe Gen5或Gen6规格的企业级eSSD虽然能在系统级提供高达32TB至128TB以上的总容量,但单盘顺序读取带宽通常仅为14GB/s至28GB/s;而高带宽闪存(HBF)在保持单堆栈512GB高容量的同时,通过多层NAND芯片堆叠与芯粒直连,实现了0.4TB/s至3.0TB/s的峰值数据带宽。

整体而言,HBF在采用非易失性NAND介质的前提下,借助UCIe芯粒级互联技术实现了高达3.0TB/s的带宽,吞吐能力达到传统高端eSSD的200倍以上,同时单堆栈512GB的容量规格显著高于传统HBM。该技术主要竞对方案为基于CXL(Compute Express Link)协议扩充的内存/闪存层级,但HBF通过堆叠架构与芯粒直连,在板级空间占用与单位面积带宽密度方面展现出竞争优势。

由 Evgeny Churilov 编辑,Induportals Media - 由人工智能改编

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