再造一個HBM！

本文來自格隆匯專欄：半導體行業觀察；作者：邵逸琦

這兩個月，存儲市場正經歷一場罕見的供需失衡。

伴隨着雲巨頭持續擴大資本支出，人工智能需求進一步擠壓供應，最終導致內存短缺問題不斷加劇，三星率先於10月暫停DDR5 DRAM合約定價，最終引發了內存瘋狂暴漲。

而更引人關注的是，NAND閃存也在這輪漲價潮中扮演了重要角色。報告指出，9月以來，512Gb TLC晶圓價格穩步攀升，10月下旬已達5美元，1Tb TLC/QLC晶圓價格觸及6.5至7.2美元區間。傳統上被視為廉價大容量存儲的NAND，迎來了自己的高光時刻。

而NAND漲價的核心，除了庫存見底之外，也指向了一個新興技術概念——高帶寬閃存(HBF，High-Bandwidth Flash)。如果説HBM讓DRAM從配角躍升爲AI時代的核心資產，那麼HBF可能正在為NAND開啟同樣的」封神之路「。

HBF：從概念到產業共識

今年上半年，閃迪在投資者日上介紹了高帶寬閃存概念，這是一種NAND版本的高帶寬內存技術。通過將16層NAND堆棧通過邏輯芯片連接到中介層，再以多通道高帶寬方式連接到GPU或其他處理器。

這一技術路線的提出並非偶然。當前AI模型正在向多模態、長上下文方向發展——GPT-4V的視覺理解、Claude的100K token上下文、Gemini的多模態能力——這些應用需要在內存中維護龐大的中間狀態數據。傳統DRAM雖然速度快，但容量擴展成本極高；而NAND閃存雖然容量大，但訪問速度相對較慢。HBF試圖通過架構創新，在兩者之間找到最優解。

具體實現上，HBF依託閃迪成熟的CBA（CMOS直接鍵合陣列）技術構建核心架構：將邏輯芯片與3D NAND堆疊層鍵合，其中邏輯芯片承擔NAND與中介層的連接功能，而3D NAND堆疊層則替換為16層核心芯片堆疊，並通過類HBM（高帶寬內存）的硅通孔（TSV）連接器實現層間互聯。這種設計使HBF在性能與成本間達成精妙平衡——伊爾克巴哈爾強調，HBF能「匹配HBM內存的帶寬表現，同時在相近成本下提供8至16倍的存儲容量」，這一優勢使其在大模型存儲場景中具備天然競爭力。

在閃迪發佈HBF概念的2月，NAND市場尚處於水深火熱之中，因而一經推出，就吸引了行業的眾多廠商的關注，各家開始紛紛佈局這一技術。

而今，HBF的生態已然初具雛形。

羣雄並起：四大陣營的技術路徑

SK海力士：生態聯盟的先行者

SK海力士在2025年OCP全球峰會上發佈了包含HBF在內的AI產品戰略，構建了「AIN Family」產品陣容。其中，AIN B正是採用HBF技術的產品名稱，核心是將高容量、低成本的NAND與HBM堆疊結構相結合。

SK海力士表示：「隨着AI推理市場的迅速增長，能夠快速、高效處理海量數據的NAND存儲產品需求正在急劇擴大。對此，我們構建了‘AIN（AI-NAND）Family’產品陣容，旨在以面向AI時代的最優解決方案滿足客户需求。」

在高管專場中，SK海力士eSSD產品開發負責人金千成（Kim Cheonseong）副社長作為演講嘉賓，介紹了AIN產品系列。

據瞭解，AIN系列從性能（Performance）、帶寬（Bandwidth）、容量（Density）三個維度進行優化，旨在同時提升數據處理速度和存儲容量。

AIN P（Performance） 是一款可在大規模AI推理環境中高效處理海量數據讀寫的解決方案。通過最小化AI計算與存儲之間的瓶頸，大幅提升處理速度和能效。公司目前正在以全新架構設計NAND與控制器，計劃於2026年底推出樣品。

AIN D（Density） 是一款以低功耗、低成本存儲大容量數據為目標的高密度解決方案，適用於AI數據存儲。該產品旨在將基於QLC的TB級SSD容量提升至PB級，同時兼具SSD的速度與HDD的經濟性，定位為中間層級存儲。

AIN B（Bandwidth） 是通過垂直堆疊NAND來擴大帶寬的解決方案，這正是公司採用「HBF」技術的產品名稱。

SK海力士啟動AIN B研究的初衷是爲了解決內存容量不足問題，其核心在於將高容量、低成本的NAND與HBM堆疊結構相結合。公司正在研究將AIN B與HBM協同部署，以補充容量不足等多種應用場景。

為推動AIN B生態系統發展，SK海力士在OCP峰會會場附近的科技互動中心（The Tech Interactive）舉辦了「HBF之夜」活動，邀請了多家全球大型科技公司的代表出席。當天活動由海內外教授組成的專家團以圓桌討論形式進行，吸引了數十位業內主要架構師與技術專家參與。會上，SK海力士提議業界攜手加速NAND存儲產品創新。

SK海力士開發總括安賢（Ahn Hyun）社長表示：「通過本次OCP全球峰會和HBF之夜，我們展示了SK海力士作為‘全球AI內存解決方案提供商’在AI為中心的快速變革市場中的現狀與未來。未來，我們將在下一代NAND存儲領域繼續與客户及各類合作伙伴攜手，努力成為AI內存市場的核心玩家。」

據業界消息，SK海力士已向清州M15X工廠運入首批設備，該工廠將重點量產下一代HBM產品，並在三大存儲廠中率先完成第六代HBM4的量產準備。HBM產能的擴張為HBF的未來部署奠定了基礎——HBF可以位於HBM基礎芯片中LPDDR的位置，補充HBM的容量限制，使大型AI模型能夠直接存儲在GPU上。

對於SK海力士而言，其作為HBM巨頭，早已積累了諸多生態夥伴，在推進HBF上顯得更為得心應手，而其此前在NAND市場中的弱勢，更堅定了它投入這一市場的決心。

憑藉着目前已有的HBM技術，SK海力士似乎有望成為最先量產HBF的NAND廠商。

閃迪：技術激進派的豪賭

今年8月，閃迪宣佈了HBF的推進計劃，其將於明年下半年向客户提供HBF樣本，並於2027年初為推理AI提供正式產品，這一激進的時間表顯示出其對技術前景的強烈信心。

據瞭解，最初，閃迪工程師曾設想在HBF封裝中融合NAND與DRAM，以DRAM緩存需要頻繁更新的關鍵數據（如AI推理中的鍵值緩存KV caches）。但DeepSeek AI研究人員提出的「多頭潛在注意力」技術改變了這一思路——該技術可將KV緩存壓縮為潛在向量存儲，實現93%的緩存容量縮減。這一突破讓HBF無需依賴DRAM即可承載超大模型：單塊GPU搭載的HBF內存可達到4TB容量（由8顆512GB HBF芯片組成），足以容納16位權重的GPT-4模型（1.8萬億參數，需3.6TB存儲），徹底告別了傳統場景中「模型數據跨設備調度」的效率損耗。

HBF的更大價值在於為混合專家模型（Mixture-of-Experts， MOE）及多模態大模型的端側部署提供了可能。閃迪解釋，MOE模型通過將超大模型拆解為多個專精不同任務的「專家子模型」，生成token時僅激活部分專家，大幅降低計算需求，但對存儲容量的需求隨之攀升；而下一代文本、音頻、視頻融合的多模態模型，同樣屬於典型的「內存受限型應用」，這些正是HBF的核心適配場景。

以智能手機場景為例，當前端側AI體驗薄弱的關鍵瓶頸在於設備的內存、功耗與空間限制——即使將模型縮減至數十億參數，性能表現也難以滿足用户需求。而HBF通過架構創新破解了這一困局：一顆512GB HBF芯片即可承載640億參數的MOE模型（與Llama 3.1、DeepSeek 70B性能相當），且可將芯片拆分為8個64GB迷你陣列，為MOE的8個專家子模型分別提供專屬存儲與數據通道，實現「精準激活、高效響應」的端側AI體驗。閃迪將其形容為「讓不可能成為可能，真正賦能邊緣設備的卓越AI體驗」。

值得注意的是，閃迪HBF負責人Ilkbahar曾擔任英特爾Optane部門副總裁兼總經理。Optane技術雖然在技術上具有革命性，但最終未能成功商業化，其失敗教訓之一便是過於專有化的策略——僅限於英特爾及其製造合作伙伴美光使用。

這段經歷顯然影響了SanDisk的HBF策略。Ilkbahar強調："我們正在帶回SanDisk品牌。我們對此極為興奮，迫不及待要顛覆內存行業。"但這次，SanDisk選擇了完全不同的路徑——與SK海力士合作推動標準化。

2025年8月，SK海力士與SanDisk簽署了HBF標準化諒解備忘錄，這種開放式生態策略，實際上是在技術激進與生態開放之間尋求平衡——既要保持技術領先，又要避免重蹈Optane「孤家寡人」的覆轍。

鎧俠：多路徑探索的務實派

與其他兩家不同，鎧俠在HBF賽道上展現出更加務實和多元化的技術探索路徑。作為SanDisk的NAND製造合資企業夥伴，鎧俠既在獨立開發差異化技術方案，又能共享合作伙伴的技術積累，這種"多路徑下注"的策略，使其在這場技術競賽中佔據了獨特位置。

2025年8月，鎧俠發佈了一款面向邊緣服務器的高速閃存驅動器原型，其技術架構與主流的垂直堆疊方案形成鮮明對比。這款原型採用串聯連接的閃存「珠子」（beads），使用PCIe 6總線，實現了5TB容量和64 GBps的數據速率。

鎧俠的創新在於採用菊花鏈連接方式，而非傳統的總線連接。閃存珠子和控制器以菊花鏈方式連接到每個內存板上，而不是總線連接。鎧俠強調，"即使增加閃存存儲器（珠子）的數量，帶寬也不會下降。"這一特性解決了傳統架構中隨着存儲單元增加而導致的帶寬瓶頸問題。

據瞭解，鎧俠的HBF原型通過相同的PCIe Gen 6總線（但使用8通道）從5TB容量提供高達64 GBps的速度，總吞吐量約為美光9650 Pro的2.3倍，按每通道計算則高出約14%（8 GBps對比7 GBps）。

此外，鎧俠通過在接口上應用低幅度信號和失真校正/抑制技術，實現了內存珠子與控制器之間4 Gbps的帶寬。在順序數據訪問期間，控制器預取技術縮短了讀取延迟。

而據日本《日經新聞》報道，鎧俠 SSD應用技術部門首席工程師Koichi Fukuda在AI市場技術簡報會上透露，應英偉達要求，鎧俠正在開發一款1億IOPS的SSD，預計2027年推出。

Fukuda表示：「我們將按照英偉達的提議和要求推進開發。」這款AI SSD將支持PCIe 7.0標準，兩個SSD直接連接到英偉達GPU，可提供總計2億IOPS的性能，部分替代HBM用於生成式AI工作負載。

目前，鎧俠AI SSD已經有了三條可能技術路徑：CXL連接的XL-Flash驅動器、菊花鏈連接的XL-Flash珠子，以及XL-Flash HBF實現方案。后者將是多層XL-Flash芯片堆棧，通過TSV連接到基礎邏輯層——這正是閃迪與SK海力士合作開發的架構。

鎧俠的多路徑探索策略本質上是一種技術對衝。菊花鏈方案提供差異化競爭力，XL-Flash提供性能基礎，與SanDisk的合作提供生態支持，與英偉達的綁定確保市場需求。這種全方位佈局降低了單一技術路線失敗的風險。

但多元化也意味着資源分散。相比SK海力士和閃迪在垂直堆疊HBF上的全力投入，鎧俠需要同時維護多條技術線，這可能導致在關鍵時刻缺乏突破性進展。而且，如果行業最終在標準上形成共識，鎧俠的多元化投入可能變成沉沒成本。

儘管如此，鎧俠的務實主義策略在當前技術路線尚未明朗的階段，仍不失為一種理性選擇。2027年與英偉達合作的超高速AI SSD正式推出時，或許就是檢驗這一策略成敗的關鍵時刻。屆時，我們將看到鎧俠最終選擇了哪條技術路徑，以及這一選擇如何影響整個HBF市場的競爭格局。

三星：沉默巨頭的后發策略

三星在HBF上顯得更為謹慎。

據韓國《金融新聞》報道，業內消息人士透露，三星已啟動自有HBF產品的早期概念設計工作。利用過去類似技術和產品的研發經驗，三星旨在開發滿足數據中心日益增長需求的新HBF解決方案。然而，產品規格和量產時間表仍未知，因為開發尚處於早期階段。

這一表述透露出三星當前的謹慎態度。相比閃迪已經明確2026年提供樣品、2027年提供控制器的激進時間表，三星連「早期概念設計」都刻意保持低調，沒有官方確認，僅通過行業消息人士透露。

作為全球NAND市場份額最大的廠商，三星在3D NAND堆疊技術、TSV（硅通孔）工藝、先進封裝等領域都有深厚積累。更重要的是，三星同時是DRAM和NAND的雙料冠軍，這使其在開發HBF這種需要融合兩種內存技術的產品時，具備天然的協同優勢。

這種雙重能力的價值在於：HBF本質上是將NAND以類似HBM的方式進行堆疊，這需要對DRAM堆疊技術（如TSV設計、熱管理、信號完整性）有深刻理解。三星在HBM開發過程中積累的經驗，理論上可以直接遷移到HBF領域。而且，三星的垂直整合能力使其可以在邏輯芯片、內存芯片、封裝工藝等多個環節進行協同優化，這是純NAND廠商難以企及的優勢。

但三星在HBM市場的表現，或許正是其在HBF上保持謹慎的原因之一。儘管三星在DRAM市場長期佔據領先地位，但在HBM這一細分領域卻被SK海力士反超。SK海力士憑藉與英偉達的深度綁定，成為AI服務器HBM的首選供應商，而三星的HBM產品則在良率、性能等方面遭遇質疑。

有分析認為，三星的HBM與SK海力士在質量上存在差異，可能源於TSV使用過於節省。TSV在電力供應和熱管理中扮演關鍵角色，如果爲了降低成本而減少TSV數量，可能導致產品穩定性和性能下降。這一教訓對於HBF開發同樣適用——HBF同樣需要大量TSV來連接堆疊的NAND層，如何在成本和性能之間找到平衡，是技術成功的關鍵。

更深層的問題在於生態位的把控。SK海力士在HBM市場的成功，不僅源於技術，更源於其早期與英偉達建立的緊密合作關係。當SK海力士根據英偉達的需求定製HBM產品時，三星還在試圖以標準化產品打入市場。這種生態位的差異，導致了后續競爭中的被動局面。

對於HBF，三星顯然不想重蹈覆轍。與其倉促推出產品后發現市場定位不清，不如先觀察競爭對手的技術路線和客户反饋，再以更成熟的方案進入市場。這種「后發制人」的策略，在技術標準尚未確定的階段可能更為穩妥。

NAND的「第二春」

從廉價存儲到高價值核心組件，NAND正在經歷一場轉型。這場轉型與HBM的崛起驚人相似:：都源於AI需求的爆發，都需要突破傳統架構的限制，都依賴於生態的協同演進。

不同的是，HBM的故事已經寫就，而HBF的故事纔剛剛開始。SK海力士的生態聯盟、閃迪的技術激進、鎧俠的多元探索、三星的后發準備，四大陣營的博弈將決定這個新興市場的格局。

HBM用五年時間從配角成為主角，NAND能否在HBF的加持下，複製這條「封神之路」？答案或許就在2026-2027這個關鍵窗口期。對於內存廠商而言，這不僅是技術競賽，更是一場關於未來AI基礎設施話語權的爭奪戰。