8 月 4 日,SK 海力士与 SanDisk 在 FMS 2026 上通过 OCP(Open Compute Project)发布了首个 High Bandwidth Flash 标准规格。这距离两家公司今年 2 月启动 HBF 标准化联盟仅六个月,距离 2025 年 8 月双方签署合作备忘录恰好一年。
这不是一次渐进式产品升级。HBF 在 HBM 和 SSD 之间插入了一个此前不存在的存储层级:用 NAND 闪存做 HBM 式的垂直堆叠封装,通过 UCIe 接口直连 GPU 或 CPU。其定位是 AI 推理中模型权重的"近计算大容量层"——不是替代 HBM,而是承接 HBM 装不下的那部分。
HBF 是什么
HBF 的核心思路是用 NAND 的密度优势弥补 HBM 的容量短板。具体规格:单配置最高 512GB(8 层或 16 层 NAND die 堆叠),带宽按三个等级划分为 0.4 TB/s、中档、3.0 TB/s 三档。作为对比,当前主流的 HBM3E 单 stack 容量 24–36GB、带宽约 1.2 TB/s;一块 NVIDIA B200 GPU 搭载 8 个 HBM3E stack,总容量 192 GB,总带宽 8 TB/s。HBF 的目标不是追平 HBM 的带宽,而是用 8–16 倍的容量换接近的带宽,以容纳大模型参数。
HBF 之所以能将 NAND 的带宽推到 TB/s 级别,依赖 Sandisk 的 CBA(CMOS directly Bonded to Array)晶圆键合技术。传统 NAND 的 CMOS 控制电路和存储阵列在同一晶圆上制造,性能和密度互相妥协;CBA 将两者分开制造、再键合,控制电路可以用更先进的逻辑工艺追求 I/O 速度,存储阵列则独立优化密度。Sandisk 高级设计工程总监 Cynthia Hsu 对 SDxCentral 解释,这能"同时获得最好的单元性能和最好的 CMOS I/O 性能"。
标准还定义了 UCIe(Universal Chiplet Interconnect Express)作为 HBF 与处理器的互联接口。这意味着 HBF 不是通过 PCIe 或网络挂载的远端存储,而是与 GPU/CPU 在同一个 chiplet 互联体系内的近端内存——这一定位差异在与三星 CMX 方案比较时尤为关键。
为什么 AI 推理需要这个中间层
AI 训练吃算力,AI 推理吃内存带宽。对于一个 5000 亿参数的大模型,即使使用 FP8 精度,仅模型权重就需要约 500 GB 存储。一块 B200 的 192 GB HBM3E 远远不够;跨多块 GPU 做张量并行会引入 inter-GPU 通信延迟,且 HBM 的成本极高——HBM3E 目前约 300 美元/stack,下一代 HBM4 预计约 500 美元/stack。
SSD 容量充足、价格便宜,但带宽差距过大。高端企业级 SSD 的顺序读取带宽在 10–15 GB/s 量级,仅为 HBM3E 单 stack 的约 1%。对于 token-by-token 的自回归生成,SSD 延迟会成为不可接受的瓶颈。
HBF 的逻辑在于:AI 推理的 decode 阶段本质上是流式读取模型权重——"你在做的就是把模型权重流式传输给加速器",Hsu 对 SDxCentral 说,"对推理工作负载来说,真正重要的是带宽,而不是延迟。"因为模型权重是只读数据,可以预取和流水线化,NAND 较大的访问粒度(page size)和较高的延迟可以通过并行度弥补。Sandisk 的模拟数据支撑了这一判断。
性能证据
Sandisk 的模拟以 Llama 3.1 405B 为基准,测试 HBF 读取 8-bit 预训练权重的性能。对比对象是一个假设拥有无限容量 HBM 的配置——即排除容量优势,仅测试带宽和延迟差异对系统级性能的影响。结果:HBF 的系统级性能在无限容量 HBM 的 2.2% 偏差范围内。Sandisk 在官方白皮书中称,HBF 能以与 HBM4 相当的物理尺寸、功耗和堆叠高度,提供 8–16 倍容量,成本相近。
SK 海力士在今年早些时候发表的 IEEE H³ 论文提供了更具野心的架构图景。该论文提出将 HBM 和 HBF 放在同一 interposer 上,共用统一地址空间:只读数据(模型权重、共享 KV cache)放在 HBF,读写数据放在 HBM。在 B200 + 8×HBM3E + 8×HBF 的模拟中,H³ 架构在百万 token 上下文下 tokens/sec 是纯 HBM 的 1.25 倍,1000 万 token 上下文中扩大到 6.14 倍;每瓦性能最高提升 2.69 倍,KV cache 批处理规模可达纯 HBM 的 18.8 倍。
这两个数据点互为补充:Sandisk 的数据回答"HBF 读取速度够不够快",SK 海力士的论文回答"HBM+HBF 混合架构能解锁什么新能力"。
与三星 CMX 的错位竞争
将 HBF 与三星的 CMX(Compute Memory Express)简单并列为"竞争对手"是一种误读。两者的目标问题相同——AI 推理的内存墙——但坐在架构的不同位置。
三星 CMX 是 NVIDIA 主导的生态方案:通过 BlueField-4 DPU 和 Spectrum-X 以太网,将 NAND SSD 组成的存储池作为"G3.5"层(Context Memory Storage)挂载到 GPU 集群。它不是直连 GPU,而是网络附加的 pod 级缓存层,主要服务于 KV cache 卸载。单套 CMX 配置可达 576 块 SSD、9.6 PB 总容量。
HBF 则通过 UCIe 直连 GPU,定位在 G1(GPU 层)。它比 CMX 离计算更近一个架构层级,延迟更低,但容量上限也更低——512 GB 对 PB 级别。两者的关系更接近"不同层级的不同解法",而非直接替代。
在 COMPUTEX 2026 上,SK 海力士在同一展台同时展示了 HBF(G1 层)和 BlueField-4 STX SSD(G3.5 层),说明它自己也在布局多层架构。HBF 并非要消灭 CMX,而是要在 HBM 旁边新建一层。
已知和未知
HBF 目前是一份 OCP 标准规格书,不是硅片,更不是产品。Sandisk 的目标时间表是:2026 年下半年交付首批 HBF 内存样品,2027 年初交付首批搭载 HBF 的 AI 推理设备。SK 海力士同时宣布其第 10 代 375 层 4D NAND(V10)能效比前代提升 2.5 倍,计划明年初量产基于该 NAND 的 eSSD。但 HBF 产品本身没有量产时间。
几个关键问题有待回答:HBF 的确切延迟数字(NAND 的读取延迟通常在微秒级,HBM 在纳秒级——差距可能有三个数量级);NAND 的写入耐久性在推理场景中是否构成限制(模型权重是只读的,但 KV cache 涉及持续写入);以及实际系统集成中的散热和封装良率。
另一方面,生态信号比技术规格更有分量。Google 和 Tenstorrent 已经以联盟成员身份参与了技术验证。8 月 6 日的 FMS 专题讨论由 Google DeepMind 高级工程师 Xiaoyu Ma 参与——Google 的工程师出现在存储厂商的发布会上讨论内存架构,本身就是一个值得注意的信号。Sandisk 还为 HBF 组建了由 David Patterson(RISC-V 之父、Google 杰出工程师)和 Raja Koduri(前 Intel/AMD GPU 架构负责人)组成的技术顾问委员会。
AI 基础设施正在从"更快的内存"转向"更多层的内存"。HBF 是这个转型中第一个标准化的新层级——它还不是产品,但它已经有了规格书、联盟和 Google。

