九天睿芯 REEXEN

HBF · HIGH BANDWIDTH FLASH

HBF 高带宽闪存:
为 AI 推理增加一个更大的近计算容量层

HBF 不是把普通 SSD 简单变快,也不是对 HBM 的一比一替代。它试图在极高速内存与高容量存储之间,建立更靠近计算、并行度更高、容量可扩展的新数据层级。

COMPUTESRAM-CIM阵列内计算 · 热数据
CAPACITYHBF模型权重 · KV Cache · MoE 专家
STORAGESSD检查点 · 数据集 · 冷数据

01 · DEFINITION

HBF 是什么?

HBF(High Bandwidth Flash,高带宽闪存)是一种面向 AI 推理的新型闪存架构方向:以 NAND Flash 的密度和非易失性为基础,通过高并行数据通路、先进封装与近计算连接,提高大容量数据进入计算单元的效率。

SK hynix 与 Sandisk 将其定位为 HBM 与 SSD 之间的新内存层级。对推理系统而言,关键价值不是单一峰值参数,而是让模型权重、长上下文 KV Cache 与 MoE 专家参数以更合理的成本和功耗靠近计算。

行业参考:SK hynix 与 Sandisk 的 HBF 标准化说明 ↗

02 · COMPARISON

HBF、HBM 与 SSD 的定位差异

维度HBMHBFSSD
基础介质DRAMNAND FlashNAND Flash
核心目标极高带宽、低延迟容量与带宽协同通用高容量存储
系统位置紧邻加速器靠近计算的容量层PCIe/NVMe 存储层
适合数据最热张量、活跃 KV权重、专家参数、温热 KV检查点、数据集、冷数据
关系三者更适合组成分层系统,而不是只选择其中一种。

03 · AI INFERENCE

HBF 为什么与大模型推理相关?

01

模型权重常驻

参数规模增长后,全部权重放入昂贵的高速内存并不总是经济。HBF 可承担更大的近计算权重容量。

02

KV Cache 扩展

长上下文与并发请求推动 KV Cache 持续增长。冷热分层可将最活跃数据保留在高速层,其余放入容量层。

03

MoE 专家调度

MoE 每次只激活部分专家,却需要容纳完整专家集合。高容量近计算存储有助于降低专家换入换出的距离。

04

减少数据搬运

把存储、互连、计算和模型联合设计,目标是减少跨层传输造成的时延与能耗,而非只追求单点算力。

REEXEN · MEMORY–PROCESSOR–MODEL

九天睿芯的路径:HBF × SRAM 存算一体

九天睿芯以 SRAM 存算一体作为计算底座,并探索 HBF、TSV、Hybrid Bonding 与系统软件的协同,让容量、带宽和算力围绕真实模型的数据访问模式共同优化。

  • HBF:承载更大规模的模型权重、KV Cache 与中间数据
  • SRAM-CIM:在阵列内部完成高频计算,降低权重搬运
  • 先进互连:缩短存储层与计算层之间的数据路径
  • MPM 共生设计:联合优化 Memory、Processor 与 Model

04 · FAQ

关于 HBF 的常见问题

HBF 是什么?

HBF 是 High Bandwidth Flash 的缩写,中文通常译为高带宽闪存。它以 NAND Flash 的高密度、非易失容量为基础,通过更宽的数据通路、堆叠封装和更靠近处理器的系统位置,提高面向 AI 推理的数据供给能力。

HBF 与 HBM 有什么区别?

HBM 基于 DRAM,优势是极高带宽和低延迟,适合承载最热的数据;HBF 基于 NAND Flash,更强调大容量、非易失和成本可扩展性。行业更常把 HBF 视为 HBM 与 SSD 之间的新存储层级,而不是简单替代 HBM。

HBF 与普通 SSD 有什么区别?

普通 SSD 通常通过 PCIe/NVMe 与处理器连接,面向通用块存储;HBF 的目标是把闪存以更高并行度、更短数据路径和更贴近计算的形态接入 AI 系统。具体接口、带宽和封装方式会随产业标准与产品实现而变化。

为什么大模型推理需要 HBF?

大模型推理需要持续读取模型权重、MoE 专家参数,并维护不断增长的 KV Cache。HBF 可作为容量层,与片上 SRAM、HBM/DRAM 和 SSD 协同,通过冷热数据分层减少远距离数据搬运。

九天睿芯如何使用 HBF?

九天睿芯以 SRAM 存算一体为计算底座,探索 HBF、先进垂直互连与系统软件的协同设计,让模型权重、KV Cache 和计算单元处于更短的数据路径中,面向边缘、端云协同和云端大模型推理。

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为了更快进入有效讨论,建议同时提供模型参数规模、上下文长度与并发目标,以及当前使用的 HBM、DRAM 或 SSD 容量配置。

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