zHBM與HBF:AI存儲的下一場"軍備競賽"
AI大模型的每一次進化,都先撞上一堵牆。訓練要喂數據,推理要吐答案,GPU越快,"喂不飽"的焦慮就越深——這就是業界掛在嘴邊的"內存牆":算力芯片的吞吐能力一路狂奔,存儲的帶寬與容量卻跟不上它的腳步。
過去兩年,HBM(高帶寬內存)靠垂直堆疊硬生生把存儲帶寬提升至傳統內存的10-20 倍,把AI算力從"喫不飽"的邊緣拉了回來;而2026年8月的第一個星期,美國聖克拉拉閃存峯會(FMS 2026)上,兩件大事同時落地:三星電子亮出顛覆傳統封裝架構的zHBM,SK海力士聯手閃迪端出HBF(高帶寬閃存)全球首個標準規範。
兩條技術路線同時開跑——AI存儲的下一場"軍備競賽",正式鳴槍。本文將從"內存牆"這一原點出發,逐一拆解zHBM與HBF的技術路線與產業野心,再看這場競賽將把全球存儲格局推向何方。
內存牆之困:算力有多快,存儲就得有多"擠"
理解這場競賽,要先回到那堵牆。傳統DRAM採用平面鋪開的二維架構,讀寫靠平鋪串行,帶寬提升存在天然上限;當GPU的算力以每年數倍的速度膨脹,存儲卻只能以百分之幾十的節奏爬坡,巨大的落差讓高端芯片常常"等數據等到發慌"——計算單元空轉,算力被白白浪費。HBM的出現,正是衝着這堵牆來的:把多層DRAM垂直堆疊,再用硅通孔(TSV)打通層與層的垂直互聯,讓數據像電梯一樣在樓層間直上直下,帶寬因此躍升數個量級,一舉成爲高端AI算力的標準化配置。
這堵牆有多厚,HBM的生意就有多大。據SEMI中國總裁馮莉在公開演講中透露,2026年HBM市場規模預計增長58%至546億美元,佔全球DRAM市場的27.6%;單臺AI服務器的DRAM用量已達傳統服務器的8倍、NAND用量達3倍,AI對存儲的需求佔比將突破40%。供給端同樣緊張:儘管三星、SK海力士、美光三大原廠已將70%的新增及可調配產能優先投向HBM,全球HBM產能缺口仍高達50%至60%。美銀證券則給出了更激進的測算——2026年HBM市場規模將達600億美元、年增74%,2027年進一步增至790億美元。
新技術也在這股洪流中快速迭代。HBM4已於2026年量產部署,帶寬突破2TB/s,接口位寬翻倍至2048位;SK海力士更在6月向客戶交付12層堆疊的HBM4E樣品,單堆棧帶寬可達4TB/s。但一個殘酷的技術現實同時浮出水面:堆疊層數向16層邁進,良率壓力陡增——即便每一層良率達到95%,16層堆疊的總良率也可能驟降至40%。良率之痛,既推高了成本,也催生了浪費之憂。正是在這個"速度向上、良率向下"的節點上,存儲的下一步,究竟該往哪走?
zHBM:把"參考書"搬到芯片的頭頂
三星給出的答案,是把存儲直接"種"到算力芯片的頭頂上。當地時間8月4日,三星電子在FMS 2026上正式發佈面向AI基礎設施的全新3D存儲路線圖,其中最受矚目的,正是顛覆傳統封裝架構的zHBM。目前業界普遍採用的2.5D封裝,是把HBM與AI芯片並排放在同一基板上,數據往返要走長長的水平通路;zHBM則徹底改變這一佈局,將高帶寬內存直接垂直堆疊於AI加速器芯片之上——數據搬運距離被壓縮到極致,性能預計達到下一代HBM5的8倍,存儲密度可達HBM5的10倍以上,能效提升3倍,熱阻降低逾50%,還支持客製化IP集成。
用"HBM之父"、韓國科學技術院教授金正浩的比喻來說,HBM是擺在桌旁用於快速查閱的“參考書”,而zHBM相當於把書直接嵌進了書桌的桌面。數據不再需要"起身去取",而是伸手即得。當然,這項技術仍在前方路上——三星預計zHBM及HBM5的量產時間在2029年前後,但它展示的方向已經足夠清晰:存儲與計算從"並排而居"走向"上下疊居",封裝技術正在成爲改寫存儲格局的新變量。
三星的底氣並非空穴來風。今年2月,三星率先實現HBM4量產,投產四個月相關產品銷售額突破10億美元;5月,HBM4E樣品交付客戶。在NAND領域,三星同步推出採用晶圓鍵合架構的V10 BV-NAND,堆疊層數突破400層,存儲密度較上一代V9提升約58%,讀寫與I/O性能全面優化;面向邊緣AI的zNAND-O則瞄準2028年量產。公開信息顯示,三星已與多家客戶簽署長期供應協議,此類協議預計將貢獻其內存業務銷售額的60%至70%——AI驅動的存儲需求之穩定,可見一斑。
HBF:用NAND蓋一座"圖書館"
如果說zHBM是在HBM路線上"向上疊",SK海力士與閃迪聯手推出的HBF,則是在存儲層級上"向外擴"。當地時間8月4日,兩家全球前五大NAND閃存廠商通過開放計算項目(OCP)正式發佈高帶寬閃存(HBF)的首個標準規範——這是繼雙方去年8月啓動標準化合作、今年2月成立聯盟之後,歷時約6個月推出的首項成果,谷歌與Tenstorrent已加入聯盟。
HBF是什麼?它是介於HBM與固態硬盤(SSD)之間的全新存儲層級:擁有接近HBM的高速數據傳輸能力,卻基於NAND閃存實現容量的大幅躍升。據SK海力士官方發佈,該標準定義了兩種容量配置,分別採用8層和16層NAND芯片堆疊,最高支持512GB容量;按三個等級設定帶寬標準,數據傳輸能力覆蓋約0.4TB/s至3.0TB/s;與處理器之間採用行業標準UCIe互聯,爲HBF與GPU、CPU等不同類型處理器的靈活連接奠定基礎。閃迪此前介紹,HBF可在相近成本下提供相當於HBM 8至16倍的容量——速度夠快、容量夠大、成本可控,恰好補上HBM"貴而小"與SSD"大而慢"之間的空檔。
回到金正浩的比喻:如果說HBM是“參考書”,那麼HBF就是容量巨大的“圖書館書架”。AI推理時代,模型需要隨時調用的"熱數據"放在“參考書”裏,海量的歷史數據則存進“圖書館”,需要時再快速取閱。AI性能競爭此前一直由GPU主導,但未來存儲器將變得更加關鍵——HBM無法應對急劇增長的需求,行業將不可避免地採用HBF。SK海力士則預計,包括HBF在內的複雜存儲解決方案將在2030年左右開始加速增長;還有分析人士認爲,HBF的市場規模甚至可能超過HBM。一場圍繞"下一級存儲"的標準卡位戰,已經悄然打響。
軍備競賽下半場:誰能重新定義存儲
把目光拉回產業鏈,這場軍備競賽最值得咀嚼的,是它對全球產業鏈的重新洗牌。zHBM所依賴的晶圓鍵合、HBF所依賴的垂直堆疊與UCIe互聯,本質上都在把勝負手推向先進封裝與特種材料——存儲競爭,正在變成"存儲+封裝+材料"的系統工程。
據SEMI中國總裁馮莉觀察,中國在先進製程領域仍需攻堅克難,但在封測領域擁有傳統優勢:國內頭部封測企業已在2.5D/3D封裝、硅通孔(TSV)等關鍵技術上進行大規模佈局,部分技術指標已達國際先進水平;隨着國產AI芯片的大規模落地,本土"設計-製造-封測"一體化的協同生態正在加速形成。技術沒有終點,但每一條新路線,都爲後來者留出了一扇窗。
軍備競賽的槍聲已經打響,而這場競賽的勝負手,從來不在某一個峯值參數上。從並排到疊居,從“參考書”到“圖書館書架”,存儲正在經歷一場從"配菜"到"主菜"的身份躍遷——它不再是被動承接算力的容器,而是決定AI能跑多遠的引擎。
下一個十年,誰重新定義了存儲,誰就握住了AI時代的"鑰匙"。前方是新的架構、新的材料、新的生態,也是新的起點——這場競賽,纔剛剛開始。








