AI芯天下丨产业丨押注120亿市场,SK海力士、三星、闪迪鏖战HBF赛道
前言:
被称为[HBM之父]的韩国KAIST教授Kim Jung-Ho在近期的公开演讲中抛出惊人预言:[HBM时代即将结束,HBF时代要来了!]
如今,闪迪、SK海力士、三星、铠侠四大存储巨头已纷纷入局,一场围绕120亿美元市场的技术博弈正式拉开帷幕。
作者 | 方文三
图片来源 | 网 络
HBF成AI存储"容量补位者",不是替代而是革命
当前AI存储的核心矛盾是算力狂飙与内存瓶颈的失衡。
随着GPT-4、Gemini等大模型向多模态、长上下文方向爆发式演进,AI推理对存储容量的需求已突破数百GB甚至TB级门槛。
传统HBM虽能提供超高带宽,但容量受限、成本高昂的短板日益凸显,而NAND闪存则在容量和成本上具备天然优势。
在这样的行业痛点下,高带宽闪存(HBF,High Bandwidth Flash)应运而生,成为破解AI"内存墙"的关键方案。
HBF的设计理念堪称巧妙,它借鉴了HBM的3D堆叠架构,却用NAND闪存替代DRAM作为存储核心。
具体来说,HBF通过硅穿孔(TSV)技术,将多层高性能NAND闪存芯片垂直堆叠,再通过逻辑芯片连接到中介层,最终以多通道高带宽方式对接GPU或处理器。
与HBM相比,HBF的核心优势集中在三点:
①容量:单堆栈容量可达512GB,8个堆栈即可实现4TB容量,是同成本下HBM的8-16倍。
③成本:依托成熟的NAND产业链,单位容量成本显著低于HBM。
③功耗:NAND的非易失性特性使其无需持续供电刷新数据,能耗仅为HBM的64%-80%。
值得强调的是,HBF并非要取代HBM,而是形成协同作战的分层存储架构。
正如Kim Jung-Ho教授的生动比喻:未来AI存储将像一座智慧图书馆,GPU内的SRAM是[桌上笔记本],HBM是[桌边书架],HBF则是[地下图书馆],云端存储则是[公共图书馆]。
这种分工恰好匹配AI推理的工作特性,HBM负责处理延迟敏感型的即时运算,HBF则承接读取密集型的海量数据存储需求。
不同阵营暗战,技术路线与生态布局加速推进
HBF的崛起并非单一厂商的独角戏,而是全球存储巨头的集体押注。闪迪、SK海力士、三星等玩家基于自身技术积累和市场战略,走出了截然不同的发展路径。
①闪迪:今年2月,闪迪首次提出HBF概念时,虽遭遇"NAND延迟过高无法满足AI需求"的质疑,但凭借扎实的技术积累迅速站稳脚跟。
闪迪的核心优势在于底层技术突破:其CBA晶圆键合技术实现了16层芯片堆叠的结构稳定性,BiCS9技术将NAND接口速度提升至4.8Gb/s,为HBF提供了性能保障。
更关键的是,闪迪吸取了英特尔Optane技术因专有化策略失败的教训,选择以开放姿态推动行业标准化。
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。
同时,闪迪成立了由行业顶尖专家组成的技术顾问委员会,加州大学伯克利分校教授David Patterson和GPU设计传奇人物Raja Koduri领衔坐镇,为技术方向和生态建设保驾护航。
在商业化进程上,闪迪展现出激进姿态,计划2026年下半年交付首批HBF样品,2027年初实现AI推理设备的样品上市。
这种技术+生态+速度的组合拳,让闪迪在HBF赛道抢占了先发优势。
②SK海力士:作为全球最大的HBM供应商,SK海力士入局HBF的逻辑清晰而深远。
利用自身在HBM封装、堆叠工艺的积累,结合NAND的容量优势,打造AI-NAND生态,弥补自身在NAND市场的弱势。
在2025 OCP全球峰会上,SK海力士正式推出包含HBF的AIN Family产品阵容,其中AIN B(Bandwidth)正是采用HBF技术的核心产品。
该产品的设计理念与闪迪高度契合:通过垂直堆叠NAND芯片扩大带宽,与HBM协同部署以解决容量不足问题。
SK海力士的独特优势在于生态协同,其HBM产能已全部售罄,且率先完成第六代HBM4的量产准备,而HBF可直接部署在HBM基础芯片中LPDDR的位置,形成天然的技术协同。
为推动生态发展,SK海力士在OCP峰会期间举办[HBF之夜]活动,邀请全球科技公司代表和行业专家参与,提议业界携手加速NAND存储创新。
SK海力士已向清州M15X工厂运入首批设备,该工厂将重点量产下一代HBM产品,为HBF的规模化应用奠定基础。
凭借HBM的生态积累和技术协同优势,SK海力士有望成为最先实现HBF量产的厂商之一。
③三星:作为全球NAND市场份额第一的巨头,三星在HBF赛道的表现显得尤为谨慎。
据业内消息,三星已启动HBF产品的早期概念设计,但尚未确定详细产品规格或量产时间表,与闪迪的激进路线形成鲜明对比。
在HBM市场,三星虽具备技术积累,但因良率和性能问题被SK海力士反超,错失与英伟达深度绑定的机会,这一教训让三星在HBF布局上更为审慎,避免重蹈覆辙。
但三星的技术潜力不容小觑,作为DRAM和NAND的双料冠军,其在3D NAND堆叠、TSV工艺、先进封装等领域均有深厚积累,这种垂直整合能力使其在开发HBF时具备天然协同优势。
HBF本质上是NAND与HBM技术的融合,三星在HBM开发中积累的TSV设计、热管理经验可直接迁移。
分析认为,三星的策略是后发制人,先观察闪迪与SK海力士的技术路线和市场反馈,再结合自身优势推出更成熟的方案。
一旦三星全力发力,其庞大的NAND产能和客户资源将对市场格局产生重大影响。
NAND的[第二春],AI存储架构的重构
HBF的崛起让长期被视为廉价存储的NAND闪存,有望复制HBM的封神之路,成为AI时代的核心资产。
长期以来,NAND闪存的市场定位是大容量、低成本的辅助存储,与DRAM的高速度、高价值形成鲜明对比。
但HBF的出现打破了这一格局,通过架构创新,NAND首次具备了与HBM相当的带宽性能,同时保留了容量和成本优势。
HBF为NAND业务开辟了高价值赛道,韩国新荣证券数据显示,2030年HBF市场规模将达到120亿美元,虽仅为同期HBM市场的10%,但足以让NAND业务实现价值跃升。
过去,AI系统依赖HBM+DDR的二级存储架构,受限于HBM的容量,大模型不得不频繁在内存与外部存储之间调度数据,造成严重的效率损耗。
未来,SRAM+HBM+HBF+云端存储的多层架构将成为主流。SRAM负责即时运算,HBM处理高带宽低延迟需求,HBF提供海量容量支撑,云端存储则作为数据后备。
这种架构既保证了运算速度,又解决了容量瓶颈,将大幅提升AI推理的效率和成本效益。
闪迪与SK海力士的合作正是基于这一逻辑,通过标准化HBF的电气接口,实现与HBM的无缝集成,让GPU能够同时搭载两种存储技术,形成互补架构。
这种架构创新不仅将应用于数据中心,还将延伸至边缘设备,推动AI的全面普及。
当前,终端AI的发展受限于内存容量和功耗,即使是数十亿参数的轻量化模型,也难以实现流畅的本地运行,而HBF的出现将破解这一困局。
单颗512GB的HBF芯片即可承载640亿参数的MOE模型,性能与Llama 3.1、DeepSeek 70B相当,且可拆分为8个64GB迷你阵列,为MOE的8个专家子模型提供专属存储。
这意味着未来的智能手机、笔记本电脑无需依赖云端,即可本地运行大模型,实现更强大的语音助手、图像生成、离线翻译等功能。
更重要的是,HBF的低成本和低功耗特性,与终端设备的需求高度契合。
随着HBF技术的小型化和集成化,AI将真正从云端走向终端,开启[普惠AI]的新时代。
结尾:
HBF的崛起,本质上是AI产业发展的必然结果。当算力不再是瓶颈,存储成为决定AI能力边界的核心变量。
SK海力士有望巩固AI存储的领导地位,闪迪可借此重返行业中心,三星可能重拾失地,铠侠则能实现差异化突破。
对于整个AI产业而言,HBF的普及将打破存储瓶颈,推动大模型向更大规模、更广泛应用迈进。
部分资料参考:电子发烧友网:《不只HBM,HBF技术崛起》,半导体行业观察:《再造一个HBM》,财联社:《存储技术迭代无止境?巨头纷纷押注HBF》,智能Pro:《HBF要火!SK海力士牵手闪迪率先吃鸡,或成AI浪潮新赢家?》
原文标题 : AI芯天下丨产业丨押注120亿市场,SK海力士、三星、闪迪鏖战HBF赛道
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