HBF高带宽闪存崛起:AI推理市场驱动存储技术新变革

三星、SK海力士和闪迪共同布局HBF技术,预计2026年推出样品。这一结合了3D NAND容量和HBM带宽的创新方案,有望在2030年达到120亿美元市场规模。
随着AI推理市场迅速增长,存储行业正步入“后HBM时代”。不仅三星、SK海力士等存储巨头积极推进第六代HBM,全新技术HBF也登上竞争舞台。2025年初以来,各大厂商加速布局HBF高带宽闪存技术,将其视为突破AI推理存储瓶颈的关键解决方案。
业界专家预测,HBF市场规模到2030年将达到120亿美元,虽然仅为同期HBM预计市场规模(约1170亿美元)的10%,但这一新兴技术将与HBM形成互补,共同推动AI存力发展。
01 技术原理:HBF如何实现高带宽与大容量兼得
HBF,全称为High Bandwidth Flash(高带宽闪存),是一种通过堆叠NAND闪存制成的创新存储产品。其基本结构与堆叠DRAM芯片的HBM类似,但核心材料从DRAM转变为NAND闪存。
HBF的设计理念是将NAND闪存通过先进的3D堆叠和硅通孔技术进行整合,使其在保持较高带宽的同时,实现远超HBM的容量。这一设计针对AI推理过程中读多写少的特性,完美避开了NAND闪存在写入寿命方面的短板,而将其高密度、低成本的优点发挥到极致。
被称作“HBM之父”的韩国科学技术院(KAIST)教授金正浩指出:“虽然NAND闪存比DRAM慢,但它提供了大约10倍的容量,这对于支持下一代AI可能至关重要。” HBF的单堆栈容量可达512GB,8个堆栈便能提供4TB容量,在相似成本下,可比HBM提供高8到16倍的容量。
02 发展现状:从概念到样品,巨头加速布局
2025年2月,闪迪首次提出HBF概念,将其定位为结合3D NAND容量和HBM带宽的创新产品。这一概念迅速获得产业界认可,存储巨头纷纷加速布局。
在2025年OCP全球峰会上,SK海力士推出了名为“AIN系列”的全新产品线,其中就包含HBF。此前,该公司与闪迪签署了一项谅解备忘录,共同制定HBF技术规范。
三星也已经开始其自有HBF产品的早期概念设计工作。与此同时,华为在2025年8月推出了UCM推理记忆资料管理器新技术,测试中可让FirstToken的生成延迟缩短9成,模型上下文记忆范围扩展10倍,整体吞吐率提升高达22倍。
根据当前规划,SK海力士与闪迪的合作已明确路线图:2026年下半年推出首批HBF内存样品,首批采用HBF的AI推理设备样品预计将于2027年初上市。
03 市场驱动:AI推理需求催生存储新范式
HBF技术的兴起与AI推理市场的爆发密不可分。广发证券指出,随着AI推理需求快速增长,轻量化模型部署推动存储容量需求快速攀升,预计未来整体需求将激增至数百EB级别。
AI推理的特点决定了HBF的适用场景。黄仁勋在近期采访中强调,AI推理将迎来十亿倍增长。推理已从“一次性回答”演变为“先思考再作答”的动态生成过程,思考时间越长,答案质量越高。这一过程对存储容量提出了更高要求。
随着ChatGPT、Gemini等大语言模型向多模态模型发展,不仅能生成文本,还能生成图像和视频,这需要比过去仅生成文本多得多的数据。多模态模型的兴起正是HBF等技术发展的核心驱动力。
SK海力士在最近的Q3业绩会上指出,对HDD高度依赖的超大规模数据中心客户,已开始转向基于大容量QLC的企业级固态硬盘。这反映了市场对高容量存储解决方案的迫切需求。
04 互补关系:HBF与HBM如何协同工作
HBF并非旨在取代HBM,而是与之形成互补关系。HBM如同短跑冠军,负责处理最关键、对延迟最敏感的数据;而HBF则像长途卡车,承担起存储超大模型权重、KV缓存等“吃容量”的任务。
这种分工协作的模式可能成为未来AI硬件的标准配置,让系统既保持高带宽,又能拥有更大的可用空间和更低的成本。华为的UCM技术正是这一理念的实践,其将资料依热度存放在不同层级记忆体中:把最即时、最常用的数据放入HBM,中期需要的则下放至DRAM,而大量但低频访问的冷资料则下沉到SSD。
天风证券分析认为,“以存代算”技术通过将AI推理过程中的矢量数据从昂贵的DRAM和HBM显存迁移至大容量、高性价比的SSD介质,实现存储层从内存向SSD的战略扩展,而非简单替代。其核心价值在于显著降低首Token时延、提升推理吞吐量,并大幅优化端到端的推理成本。
05 行业影响:存储产业迎来“超级周期”
存储行业当前正处于被定义为“超级周期”的行情之中。上海证券分析指出,AI推理应用快速推升实时存取、高速处理海量数据的需求,促使机械硬盘与固态硬盘供应商积极扩大供给大容量存储产品。
根据TrendForce集邦咨询报告,未来两年AI基础设施的建置重心将更偏向支持高效能的推理服务,2026年企业级固态硬盘的供应将呈吃紧状态,且这股需求热潮将延续到2027年。
价格方面,由于海外原厂产能限制,2025年第四季度存储涨价趋势预计持续。摩根士丹利预计,到2026年NAND闪存将出现高达8%的供应缺口。这一市场环境为HBF等创新技术提供了良好的发展契机。
HBF技术的发展也将改变存储行业的竞争格局。它为NAND闪存厂商提供了新的增长极,可能会重塑存储市场的势力划分。对AI行业来说,HBF技术如果成功,将能够大幅降低AI推理的成本,让更多企业能够负担得起大规模AI模型的部署和应用。
随着AI推理市场持续扩大,存储技术正经历从HBM到HBF的演进。当HBM在速度领域一骑绝尘之时,HBF以其10倍于DRAM的容量优势为AI发展提供了新的可能。这种“速度与容量”的互补关系,正重塑着AI算力的基础设施格局。
技术发展从来不是简单的替代,而是不断的融合与创新。HBF不会取代HBM,正如卡车不会取代跑车——它们只是在不同赛道上各司其职,共同推动AI时代的数据洪流向前奔涌。
