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闪迪提出高带宽闪存,对标HBM,可让手机运行640亿参数模型

闪迪(SanDisk)近日披露了三款即将推出的新SSD细节,并公布了高带宽闪存(High-Bandwidth Flash, HBF)技术规划,HBF是对标高带宽DRAM(HBM)的NAND解决方案。

分拆在即,闪迪需向投资者证明其业务稳固性。为此,其高管阐述了市场观点、技术趋势和产品战略,表明其技术将持续吸引客户并保持竞争力。

闪迪最新一代3D NAND技术命名为BiCS8,拥有218层堆叠,用于制造容量达2Tb的QLC(四级单元)存储晶圆,据称这是当前量产中容量最高的NAND晶圆。

闪迪还预览了超过300层堆叠的BiCS9技术,将用于生产1Tb TLC(三级单元)晶圆。西部数据/闪迪通常将TLC NAND用于性能型硬盘,QLC用于大容量硬盘。闪迪预测,QLC在消费级SSD市场的份额将持续扩大,PCIe Gen 5的普及率也将提升。

闪迪介绍了三款芯片:

第一个新品为面向PC的QLC硬盘,采用PCIe Gen 4接口,提供512GB、1TB和2TB三种容量。这款大容量硬盘与另一款采用PCIe Gen 5接口、配备高速TLC NAND的性能型PC硬盘(容量512GB至4TB)于今年晚些时候上市。相关性能数据已在演示文稿中展示。

闪迪还预览了专注于大容量的数据中心级硬盘UltraQLC DC SN670,UltraQLC”的控制器配备了硬件加速器、支持扩展至64通道、可按负载需求动态调节功耗,还有集成式的先进切换模式(Toggle Mode)总线多路复用控制技术。

切换模式Toggle Mode NAND可以利用双倍数据速率接口加速传输,并利用多路复用器(Mux)管理数据通道,这些改进将更高效地管理NAND-SSD控制器数据流。

SN670采用PCIe Gen 5总线,标称容量64TB/128TB,计划2025年第三季度上市。Solidigm和群联(Phison)去年11月也发布了122.88TB SSD。

闪迪展示的企业级SSD容量演进路线图显示:2025年达128TB,2026年256TB,2027年512TB,之后将突破1PB(具体年份未公布)。

未来技术方面,闪迪提出“3D矩阵存储器(DRAM)”以解决内存墙(内存容量与带宽失衡)问题,正与比利时微电子研究中心(IMEC-是一个专注于纳米科技的世界领先研究中心)合作开展4-8Gbit容量的CMOS开发项目。

闪迪提出的HBF(高带宽闪存)概念旨在优化NAND带宽性能,声称能以同等成本实现与HBM相当的带宽,同时容量提升8至16倍。

在堆叠结构中,HBM DRAM层将部分或全部被NAND层取代,通过逻辑晶圆和中介层连接主机GPU/CPU/TPU。例如,8层堆叠方案中:6片512GB NAND晶圆 + 2片HBM晶圆,总容量3.12PB;而传统8层HBM芯片总容量仅192GB。

全HBF的8层堆叠容量可达4PB。闪迪称,1.8万亿参数、16位权重的LLM需3.6PB内存,可装入8层HBF芯片。若手机搭载HBF芯片,则能运行640亿参数的混合专家模型(MoE)。HBF计划发展三代:第二代容量和读取带宽分别为初代1.5倍和1.45倍;第三代两项指标均翻倍,且能效逐代提升。

HBF与HBM非完全兼容,但电气接口相同,“仅需少量协议修改”。闪迪计划推动开放HBF标准生态,并组建由“行业领袖与合作伙伴”组成的技术顾问委员会。

如果美光、三星或SK海力士等厂商也采纳HBF的技术理念,或将催生出近存储级内存(Near-Storage-Class Memory)概念。

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