SanDisk's New Patent Revealed: Processor Directly Bonded to NAND Flash Chips, HBM Relegated to Supporting Role

閃迪正在推動一場存儲架構的根本性重構——將計算單元與 NAND 閃存直接鍵合，並將 HBM 的角色從核心內存降級為輔助層級。

據美國專利商標局公開的專利文件，閃迪提出了一種將多核處理器直接集成於 CBA 存儲芯片之上的 3D 堆疊架構，整體封裝於同一中介層之上，HBM 則圍繞該堆疊結構分佈於周側。這一設計意在同時突破 HBM 容量天花板與現有高帶寬閃存（HBF）架構在延遲、功耗及系統集成層面的侷限。

該專利的曝光表明，閃迪在加速推進 HBF 量產路線的同時，已在專利層面佈局更激進的存儲 - 計算融合方案，對 AI 加速器及 GPU 的內存架構設計路徑具有潛在的深遠影響。

HBM 容量瓶頸催生新架構探索

HBM 憑藉高帶寬優勢成為當前 AI 芯片的主流內存方案，但其容量限制日益成為制約因素。據科技媒體 Wccftech 報道，現有 HBM 解決方案單棧容量通常為 32 至 64GB，難以滿足大規模 AI 模型對內存容量的持續增長需求。

為此，閃迪此前已推出 HBF 架構，借鑑 HBM 的垂直堆疊理念，通過硅通孔（TSV）將多層 NAND 閃存互聯，形成統一存儲棧。據閃迪披露，HBF 單棧容量可擴展至 4TB，在帶寬上接近 HBM 水平，同等成本下容量可達 HBM 的 8 至 16 倍。

然而，NAND 閃存在容量優勢之外仍存在固有短板。Wccftech 指出，NAND 在系統架構中距離計算核心較遠，數據訪問速度慢於基於 DRAM 的架構，這一結構性劣勢限制了 HBF 在延遲敏感型工作負載中的適用性。

新專利核心：計算與 NAND 直接鍵合

閃迪最新專利提出的方案，正是針對上述延遲問題的直接回應。根據專利文件，該設計將一塊基於 CBA 結構構建的 NAND 閃存芯片置於計算芯片（如 AI 加速器或 GPU）正下方，實現處理器與 NAND 的直接物理鍵合。

CBA 結構本身將大容量 NAND 閃存陣列與 CMOS 邏輯層合二為一，而整個集成堆疊隨後被安裝於中介層之上。HBM 芯片棧則附着於該組合堆疊的一側或多側，與 NAND 層共享同一中介層平台。

這一架構的關鍵在於重新定義了各類存儲介質的分工邊界：HBM 負責處理即時性、高速內存操作，而 NAND 閃存層則承擔讀寫密集型工作負載及大規模數據存儲任務。據 Wccftech 報道，在此配置下，HBM 仍被集成於系統之中，但其角色已從主導地位轉變為整體存儲 - 計算層級中的特定功能模塊。

HBF 之外的並行佈局

值得關注的是，上述專利所呈現的架構方向與閃迪現階段主推的 HBF 路線並非替代關係，而是並行推進的技術儲備。閃迪目前仍在加速 HBF 的開發進程，HBF 代表着其在近期可落地的高容量存儲方案上的主要商業押注。

新專利所描述的處理器直接鍵合 NAND 的 3D 堆疊方案，則指向更長期的架構演進路徑，旨在從根本上縮短計算單元與大容量存儲之間的物理距離，從而在系統層面同時優化帶寬、延遲與能效表現。

對於 AI 芯片設計商及封裝技術供應鏈而言，閃迪此次專利佈局釋放出明確信號：存儲與計算的深度融合正從概念走向具體技術路徑，圍繞中介層封裝平台的生態競爭或將進一步加劇。