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闪迪公布 NAND 与计算堆叠专利方案 或缓解 HBM 短缺问题

【CNMO 科技消息】随着 AI 计算需求快速增长,存储系统瓶颈正进一步显现。近日,闪迪(SanDisk)披露的一项专利显示,其正探索将 NAND 闪存与计算单元堆叠在单芯片封装中的方案,以缓解当前 HBM 供应紧张、容量受限及延迟等问题。

现阶段,AI 加速器和 GPU 普遍依赖 HBM 提供高带宽内存支持,但 HBM 面临产能紧张、成本较高、单堆栈容量有限等现实约束。目前 HBM 单堆栈容量约为 32GB 至 64GB,且通常与主芯片并置,数据传输仍存在一定延迟。相比之下,NAND 闪存具备更高容量和更低成本优势,但传统方案中其距离计算芯片更远,传输速度也明显低于 DRAM 和 HBM。

为此,闪迪此前提出 HBF 方案,即高带宽闪存架构。该方案参考 HBM 的层级设计思路,通过多个 NAND 层垂直堆叠,并使用 TSV 硅通孔进行互连,形成单一闪存堆栈。按照其规划,HBF 容量可扩展至 4TB,明显高于当前 HBM 水平。

在最新专利中,闪迪进一步提出 3D 堆叠方案。专利编号为 US 12,430,274 B2,其核心思路是在主计算芯片下方集成基于 CBA 技术的 NAND 存储单元。该计算芯片可以是 GPU 或 AI 处理器,同时在同一中介层上继续配置 HBM 堆栈。两类存储在系统中分工不同:HBM 负责需要即时响应的数据处理,NAND 则承担读写操作和更大规模数据集的存储任务。

从设计角度看,这种方案试图结合 HBM 的高带宽与 NAND 的大容量、低成本优势,并通过更宽的连接方式改善数据传输效率,同时降低成本和功耗压力。不过,这一技术目前仍停留在专利阶段。包括功耗控制、制造成本、封装复杂度以及同时集成 NAND 与 DRAM 后的量产可行性,仍有待进一步验证。业内普遍认为,这类方案展示了存储与计算更深度融合的方向,但距离实际商用仍需时间。

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