突破AI記憶體容量限制！Sandisk全新封裝專利將NAND Flash直接堆疊於AI晶片下方作為巨量緩存

隨著AI模型的參數量呈指數級暴增，高階AI加速器對記憶體 的需求也來到前所未有高度。然而，受限於HBM高頻寬記憶體產能吃緊與高昂的單位成本，業界正苦尋突破「記憶體之牆」 (Memory Wall)的替代方案。SanDisk 繼先前與SK海力士 (SK Hynix)合作開發新式高頻寬快閃記憶體HBF後，近日又被發現註冊一項極具顛覆性的新式晶片 封裝專利，將大容量的NAND Flash直接堆疊在GPU 或AI加速器下方，使其成為運算核心與HBM之間的高速巨量緩存區塊。

結合CBA封裝技術：HBM拼速度、NAND Flash扛容量

在這份最新曝光的專利中，Sandisk提出一套極具創意的分工架構。

Sandisk에서 NAND(160) 위에 프로세서(174)를 배치시키는 기술에 대해 등록 받았습니다.

실제 제품 양산까지 이어진다면, NAND 업체들의 위상이 한층 달라지지 않을까요? 🤔 https://t.co/tLM8reOX2p pic.twitter.com/gQ4JFPcs92

— SETI Park (@seti_park)June 21, 2026

眾所皆知，NAND Flash在傳輸速度上雖然遠不及DRAM (如HBM)，但其最大優勢在於單位面積下的超大儲存容量與極低成本。Sandisk打算透過CBA (CMOS directly Bonded to Array,CMOS直接鍵結至陣列)封裝技術，將NAND Flashj顆粒以3D堆疊的方式，直接整合在AI加速晶片 (或GPU)的封裝基板下方；與此同時，晶片載板上依然保留著傳統的HBM記憶體模組。

而在這個混合記憶體架構中，兩者的角色分工非常明確：

• HBM高頻寬記憶體：負責處理需要「即時運算、極低延遲」的熱資料 (Hot data)。

• 3D堆疊的NAND Flash：作為一個超大型的底層快取 (Cache)或緩存區塊。由於它被直接封裝在晶片內部，其資料讀寫與傳輸路徑遠比透過外部PCIe通道連接的SSD來得更短、更快。這層NAND Flash將負責處理更為龐大的資料集 (如超大型AI模型的權重資料)，進而大幅降低對昂貴HBM的容量依賴。

Sandisk強調，透過這項將NAND Flash作為運算晶片與HBM之間緩衝的架構，不僅能有效降低整體系統成本，還能進一步減少資料在外部匯流排傳輸時所產生的巨大功耗。

願景豐滿但挑戰嚴峻：散熱與熱應力成最大難關

儘管Sandisk這項專利在理論上解決AI算力的緩存容量與成本之間拉扯問題，但要將其從紙上概念轉化為實際量產的商業技術，仍有許多物理極限需要克服。

最大的挑戰，無疑是熱管理。當前的高階AI晶片 (如NVIDIA B200或AMD MI300X)本身就是一個功耗動輒數百瓦到上千瓦的「大火爐」。將NAND Flash直接封裝在這種高發熱量晶片的正下方，不僅NAND Flash本身的散熱空間會被阻擋，更必須承受上方AI晶片傳遞下來的極高熱應力 (Thermal stress)，極度考驗NAND Flash顆粒在高溫環境下的資料留存率 (Data retention)與物理穩定性。

儲存廠的焦慮與逆襲，AI封裝大戰進入異質整合時代

Sandisk這項專利背後，其實透露出傳統儲存大廠在AI時代下的「焦慮與轉型渴望」。

在當前的AI伺服器架構中，聚光燈與利潤幾乎全被負責運算的GPU，以及負責高速傳輸的HBM給吸走；而傳統的NAND SSD往往只被當作最底層的冷資料倉庫 (Cold storage)，獲利空間相對有限。

Sandisk這次提出的3D NAND異質封裝專利，正是試圖打破這層藩籬，讓便宜、大容量的NAND Flash也能「擠進」最高階的AI晶片封裝內，分一杯羹。

《原文刊登於合作媒體mashdigi，聯合新聞網獲授權轉載。》