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AI内存需求激增催生新方案:HBF扩容、HBC提效成破局关键

   时间:2026-09-17 18:58:24 来源:互联网编辑:快讯 IP:北京 发表评论无障碍通道
 

在近期于硅谷举办的AI基础设施峰会上,内存短缺问题被与会者一致视为阻碍AI技术发展的关键瓶颈。随着AI推理任务对内存容量和带宽的需求呈指数级增长,传统高带宽内存(HBM)在平衡成本与性能方面已显力不从心。为此,行业将探索方向转向新型存储架构,其中高带宽闪存(HBF)和高带宽计算(HBC)成为两大技术突破口,分别从容量扩展和能效优化两个维度展开创新。

HBF被定义为介于HBM与固态硬盘(SSD)之间的新型存储层级,其核心创新在于采用TSV硅通孔技术实现NAND闪存的垂直堆叠。这种设计使HBF在保持与HBM4相近的封装尺寸和功耗水平的同时,容量可达HBM的8至16倍。根据SK海力士与闪迪联合发布的规范,首个HBF标准将于2026年8月通过开放计算项目(OCP)发布,其最高容量配置可达512GB,带宽范围覆盖0.4TB/s至3.0TB/s。目前,谷歌与Tenstorrent等企业已加入HBF技术联盟,推动其生态建设。

实际应用测试显示,HBF在特定场景下具有显著优势。SK海力士的仿真数据表明,采用8组HBM3E与8组HBF的混合配置时,系统每瓦性能较纯HBM方案提升2.69倍。闪迪公布的对比数据进一步印证了这一点:在封装参数与HBM4相当的情况下,HBF的容量密度实现质的飞跃。然而,HBF的带宽瓶颈也逐步显现。据TrendForce报道,在72 GPU机架运行1万亿参数模型的测试中,用HBF完全替代HBM虽可将内存容量从20.7TB提升至294.9TB,但聚合带宽仅能达到HBM的60%左右。这一特性决定了HBF更适合承担存储不常访问的混合专家模型(MoE)专家池和键值(KV)缓存等任务,而非全面取代HBM。

与HBF的容量导向不同,高通主导的HBC技术聚焦于能效提升。该方案通过将多个LPDDR芯片垂直堆叠在加速器上方,并利用近存计算架构将部分计算逻辑直接集成到内存下方,从而减少数据搬运带来的能耗。高通公布的数据显示,在完整加速器级别的测试中,HBC的单位功耗带宽达到HBM的6倍,单位功耗存储容量更是SRAM的200倍。这种技术路线已获得三星和SK海力士的积极响应,两家存储巨头将与高通合作推进HBC的商业化进程,而台积电则负责开发相应的整合封装工艺。按照规划,第一代HBC产品将于2027年量产,并集成至高通AI250推理加速器中。

尽管HBC在能效方面表现突出,但其应用场景仍存在局限性。当前测试表明,该技术仅在推理任务的内存带宽受限阶段(如解码阶段)展现优势,而在需要强计算能力的预填充阶段,其性能仍受制于计算单元的配置。这种特性使得HBC在短期内难以成为通用型解决方案,更多是作为特定场景下的性能补充手段。

 
 
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