從BiCS10到HBF:閃迪如何突破AI Memory Wall,重構下一代記憶體架構?

AI速讀
閃迪(Sandisk)正致力於突破AI「記憶體牆」,將NAND Flash定位為AI推理系統的核心層。透過推出332層的BiCS10技術及高頻寬快閃記憶體(HBF),閃迪旨在填補HBM與傳統SSD之間的頻寬與容量缺口。預計2026年資料中心將成為Flash最大應用方向,市場規模達1.2ZB。除技術升級外,閃迪亦與SK hynix推動HBF標準化,並推行新商業模式(NBM)以長期協議降低產業週期性風險,實現從傳統快閃記憶體廠商向AI記憶體架構公司的戰略轉型。

🔷從332層3D NAND、QLC到高頻寬快閃記憶體HBF

🔷閃迪全面佈局AI推理時代下一代記憶體技術


隨著AI算力競爭從訓練逐步走向推理,記憶體正在成為一個越來越關鍵、卻常常被低估的環節。

看完Sandisk這份資料,我最大的感受是:AI正在重新定義NAND Flash的角色。 過去我們談NAND,更多關注的是容量、成本和價格周期,但現在,隨著KV Cache、Agentic AI和大模型推理持續擴張,Flash正在從傳統“記憶體介質”逐步走向AI系統中的關鍵Memory/Storage層。尤其是BiCS10、QLC、CBA以及HBF(High Bandwidth Flash)等新技術的推進,正在把NAND帶入一個全新的技術周期。

一、這份材料真正想說明什麼?

AI正在把NAND Flash從傳統的“低成本大容量記憶體”推向AI基礎設施中的關鍵記憶體與記憶體層。Sandisk希望依靠BiCS 3D NAND、QLC、CBA、HBF(High Bandwidth Flash)以及3D Matrix Memory,重新定義AI推理時代的記憶體架構,並借此降低NAND行業周期性、提升盈利能力。

二、AI正在重構NAND Flash的增長邏輯

Sandisk認為,NAND市場正在發生一次結構性變化。

過去Flash主要依賴智慧型手機、PC、消費電子以及HDD向SSD遷移推動增長;而進入AI時代以後,資料中心開始成為Flash最重要的新增長引擎

公司預計2026年全球Flash市場規模達到約1.2ZB,並且2026年資料中心將首次超過Edge,成為最大的Flash應用方向。增長邏輯也從過去的“終端出貨量增長”,轉向AI資料中心建設+單系統Flash容量提升

背後的關鍵變數是AI從Training進一步向Inference(推理)擴張。隨著模型規模、Agentic AI、多輪對話和KV Cache持續增長,AI系統不僅需要GPU/HBM,也需要越來越龐大的高速記憶體層。

文件甚至明確指出,隨著Inference workloads和KV Cache需求提升,Storage正在成為AI基礎設施中的關鍵組成部分

三、NAND行業正在從“供給過剩”進入新的結構性供需階段

Sandisk對NAND市場的判斷非常積極。

2022年前行業大規模擴產,全球NAND晶圓產能一度達到約183萬片/月;但2023—2025年需求不及預期,行業利用率最低下降至約70%。

經過數年的產能調整後,大約56萬片/月產能退出,2026年的行業產能已經比歷史峰值低約30%,利用率重新接近100%。與此同時,未來Bit增長更多依靠工藝節點遷移,而不是簡單增加晶圓產能。

這意味著Sandisk判斷未來NAND可能進入AI需求快速增長 → 晶圓供給受控 → 技術升級推動Bit Growth → 供需結構改善 → NAND價值量提升這樣一個新的產業階段。

四、BiCS技術路線:不再單純追求“堆更多層”

這是整份報告非常重要的技術部分。

Sandisk認為3D NAND未來的Scaling不能只看Layer Count,而需要同時推進四條路線:

Vertical Scaling(垂直堆疊)+ Lateral Scaling(橫向縮放)+ Logical Scaling(邏輯縮放)+ Architecture Scaling(架構縮放)。

尤其是通過CBA(CMOS Bonded Array)等架構創新,把Memory Array與CMOS分別製造再Bonding,從而同時改善密度、性能和功耗。

Sandisk甚至強調,其優勢主要來自Lateral、Logical和Architecture Scaling,而不是簡單堆疊更多層數。

這也是BiCS8、BiCS9、BiCS10以及後續BiCS11—13路線的核心思想。

五、BiCS8 → BiCS9 → BiCS10:性能、密度和能效同步升級

當前核心節點是BiCS8 218層 TLC/QLC + CBA

相較BiCS6 TLC,BiCS8實現 Memory Density >50%提升、Interface Bandwidth +60%、Write Bandwidth +35%、Transfer Power Efficiency +42%。

而BiCS9進一步瞄準資料中心QLC。BiCS9採用成熟BiCS8 Cell Array結合類似BiCS10的CMOS設計,以較低增量CAPEX換取更高性能,其2Tb QLC相較BiCS8 2Tb QLC實現Write Bandwidth約+150%、Read Bandwidth約+75%。

下一代則是BiCS10 332層

其中2Tb QLC版本相較BiCS8實現約密度+60%、讀寫頻寬+100%、介面速度+33%、讀寫能效+75%。

Sandisk將其稱為當時的“World's Highest Density Memory Chip”。

所以這條技術路線真正追求的是更高Bit/Wafer + 更高頻寬 + 更低功耗 + 更低資本開支強度。

六、QLC正在成為AI資料中心的重要技術路線

這份報告對QLC的態度非常積極。

過去QLC更多被認為是低成本、大容量記憶體方案,但隨著AI資料中心對容量、功耗和TCO要求提高,QLC正在進入越來越多高容量Enterprise SSD應用。

Sandisk預計到2030年的AI Data Center NAND需求中,QLC約佔66%,TLC約佔34%;主要工作負載包括Fast Data Lakes、Staging和KV Cache。

因此,未來資料中心Flash競爭可能不再只是“誰的NAND層數更多”,而是QLC密度 × SSD容量 × 頻寬 × 功耗 × Controller × 系統架構的綜合競爭。

七、整份報告最大的技術亮點:HBF要挑戰AI“Memory Wall”

如果只選一個最值得關注的技術,我認為就是HBF——High Bandwidth Flash(高頻寬快閃記憶體)

Sandisk認為AI系統正在遭遇Memory Wall:

GPU算力快速提升,但傳統HBM容量有限,而傳統NAND雖然容量大、成本低,卻無法提供足夠高的頻寬。

所以Sandisk提出HBF,希望在HBM與SSD之間建立一個新的高速、大容量Memory/Storage Tier。

公司的定位非常明確 HBM負責極高頻寬,HBF則希望提供遠高於HBM的容量,同時保持接近AI計算需求的高頻寬。

在文件給出的HBF/HBM模擬配置中,單GPU HBF容量達到4TB,而對照HBM配置為192GB,兩者總頻寬均設定為12.8TB/s,用於研究大模型推理場景。

這實際上是在嘗試把NAND從傳統Storage提升到AI Memory Hierarchy之中。

八、HBF正在從概念進入標準化與產品化

HBF並不是單純的技術概念。

Sandisk已經與SK hynix推動HBF標準化,並建立HBF Technology Consortium,同時在OCP下面建立專門工作組。

路線包括 2025年公佈標準化合作 → 2026年成立聯盟 → 2027年首個HBF Specification → 後續持續迭代標準。

更重要的是,Sandisk已經披露 第一顆HBF Memory Die已經Tape-out,首批面向AI Inference的HBF產品樣品正在路線圖中。

而第二代HBF進一步瞄準Edge AI,希望讓100B+參數級模型進入邊緣裝置,並且已經與多個客戶共同開發。

因此HBF可能成為Sandisk未來幾年最重要的新技術平台之一。

九、HBF之後還有3D Matrix Memory

Sandisk把未來Memory Wall解決方案分成兩條重要創新路線:

HBF(High Bandwidth Flash)
解決AI對“大容量+高頻寬”的需求。

3D Matrix Memory
定位於下一代高密度Memory。

也就是說,Sandisk已經不再把自己單純定義成一家傳統NAND Flash廠商,而是在嘗試向AI Memory Architecture公司轉型。

公司的長期技術組合已經擴展到 BiCS9/10/11/12/13 + HBF + 3D Matrix Memory + Controller/System Capability。

十、商業模式也在改變:從NAND周期股向長期協議轉型

技術之外,Sandisk非常重視解決NAND行業最大的痛點——周期性

公司的三個長期目標是 提高盈利能力、降低周期性、實現持續收入增長。

為此公司推動新的NBM(New Business Models),與大客戶簽訂更長期的Volume、Mix和Price Commitments。

合同期限1—5年,加權平均超過4年;FY27約50%的Supply將進入具有Committed Economics的NBM,FY28預計提升到約67%。

本質上就是把傳統季度價格博弈逐漸變成多年期供貨+數量+產品組合+價格承諾,從而降低NAND價格周期對公司盈利的衝擊。

🏁 小編總結

Sandisk認為AI推理時代正在把NAND從傳統“記憶體介質”升級為AI基礎設施的重要Memory/Storage Layer,公司將通過BiCS10/11等3D NAND Scaling、QLC高密度記憶體、CBA架構以及HBF和3D Matrix Memory突破Memory Wall,並通過長期客戶協議降低NAND周期性,從而抓住AI資料中心帶來的新一輪Flash增長周期。(芯聯匯)