Sandisk и SK hynix представили стандарт сверхскоростной флеш-памяти HBF

Компании Sandisk и SK hynix совместно представили техническую спецификацию High Bandwidth Flash (HBF) в рамках инициативы Open Compute Project (OCP). Этот стандарт создан для устранения узкого места в системах искусственного интеллекта — ограниченной скорости обмена данными между памятью и вычислительными ядрами. Спецификация уже доступна участникам OCP, и разработчики рассчитывают, что она станет фундаментом для нового поколения высокопроизводительных накопителей. HBF развивает концепцию, аналогичную HBM (High Bandwidth Memory), но адаптирует её для флеш-памяти: если HBM применяется для сверхбыстрой энергозависимой памяти, то HBF ориентирован на долговременное хранение данных с пропускной способностью, близкой к DRAM. Это позволит ИИ-системам значительно быстрее загружать большие объёмы информации, необходимые для обучения и работы нейросетей.

Что такое HBF и как он работает

High Bandwidth Flash — это стандарт, определяющий интерфейс подключения флеш-накопителей к вычислительным системам. В отличие от традиционных интерфейсов, таких как NVMe или SATA, HBF использует параллельную архитектуру, аналогичную HBM, что позволяет радикально увеличить пропускную способность. По предварительным данным, HBF сможет обеспечить скорость передачи данных до 128 ГБ/с на одно устройство, что в несколько раз превышает показатели современных SSD. Ключевая особенность HBF — интеграция нескольких слоёв флеш-памяти в единый стек с широкой шиной данных. Это позволяет одновременно читать и записывать данные с высокой скоростью, что критически важно для задач ИИ, где требуется быстрый доступ к большим наборам данных.

Чем HBF отличается от существующих решений?

Главное отличие HBF от текущих флеш-интерфейсов — это пропускная способность и задержка. Современные SSD на базе NVMe обеспечивают скорость до 7 ГБ/с, тогда как HBF заявлен на уровне 128 ГБ/с. Такой скачок достигается за счёт использования 3D-укладки кристаллов и широких шин, что позволяет параллельно передавать данные. Кроме того, HBF предполагает более низкое энергопотребление на гигабайт переданных данных, что особенно важно для крупных дата-центров, где электричество — одна из основных статей расходов. В отличие от HBM, который используется для оперативной памяти, HBF нацелен на долговременное хранение, что делает его незаменимым для систем ИИ, требующих быстрого доступа к огромным объёмам данных.

Предыстория и контекст

Разработка HBF стала ответом на растущие потребности индустрии ИИ. Современные модели, такие как GPT-4, требуют терабайты данных для обучения, и традиционные накопители не успевают за вычислительными мощностями. HBM, который сейчас используется в графических процессорах, решает проблему только для оперативной памяти, но не для долговременного хранения. Sandisk и SK hynix — два крупнейших производителя флеш-памяти, и их сотрудничество в рамках OCP не случайно. OCP — это консорциум, разрабатывающий открытые стандарты для дата-центров, и участие в нём позволяет компаниям влиять на будущие спецификации. Ранее в рамках OCP уже были представлены стандарты для охлаждения и питания серверов, а теперь — для памяти.

Технические подробности и перспективы

Спецификация HBF включает несколько ключевых элементов: физический интерфейс, протокол передачи данных и команды управления. Первая версия ориентирована на использование в серверах и системах хранения, но в будущем возможна адаптация для потребительских устройств. Sandisk и SK hynix уже заявили, что начнут производство первых образцов HBF-накопителей в ближайшие два года. Ожидается, что они будут использоваться в системах для обучения больших языковых моделей, а также в высокопроизводительных вычислениях. Эксперты отмечают, что HBF может стать стандартом де-факто благодаря поддержке OCP и участию крупных игроков. Однако конкуренция со стороны Samsung и Micron, которые также разрабатывают аналогичные технологии, может повлиять на скорость принятия стандарта.

Кого затронет и как

В первую очередь HBF повлияет на производителей серверов и дата-центров. Они смогут создавать системы с более высокой плотностью хранения и производительностью, что снизит стоимость обучения ИИ-моделей. Для разработчиков ИИ это означает сокращение времени на обучение и возможность работать с более крупными наборами данных. В России и СНГ внедрение HBF может начаться позже, но крупные компании, такие как Яндекс и Сбер, уже активно используют ИИ и заинтересованы в новых технологиях. Для потребителей HBF пока не актуален, но в перспективе может появиться в высокопроизводительных игровых системах и рабочих станциях.

Что будет дальше

Sandisk и SK hynix планируют продолжить развитие спецификации HBF, добавив поддержку новых функций, таких как аппаратное шифрование и управление телеметрией. Ожидается, что первые коммерческие продукты на основе HBF появятся к 2026 году. В ближайшие месяцы OCP проведёт серию вебинаров и встреч, на которых будут обсуждаться детали спецификации. Это позволит другим компаниям присоединиться к разработке и подготовить свои продукты.

Итог

HBF — это важный шаг в развитии флеш-памяти, который может кардинально изменить индустрию ИИ. Благодаря высокой пропускной способности и открытости стандарта, он имеет все шансы стать основой для новых высокопроизводительных систем. Следите за развитием событий — в ближайшие годы мы увидим первые устройства на базе HBF.