过去几年,AI基础设施领域最受关注的一直是GPU和HBM。但随着生成式AI的发展重心从训练走向大规模推理,从聊天机器人走向可以连续执行任务的AI智能体,存储竟意外变得越发重要。
因为,随着推理上下文越来越长,特别是AI智能体需要长时间连续工作时,KV Cache规模会快速扩张。昂贵而且容量有限的HBM和DRAM很难容纳所有数据,一部分数据开始向SSD这样的大容量存储介质扩散。
这也意味着,AI对存储的要求正在发生变化。以前谈AI存储,大家都在说需要尽快把数据交给昂贵的GPU。现在的AI存储要承接KV Cache、向量数据、推理状态等数据,AI巴不得存储变成一个六边形战士。
六边形战士听气来美好,但不考虑场景的部署必然会有浪费。所以,AI时代的SSD正在向两个方向同时发展:一边追求256TB甚至更大容量;另一边则不断降低延迟,提高IOPS性能,不断推向千万甚至亿级IOPS。

我们看到,铠侠近年来从BiCS8、BiCS9、BiCS10到XL-FLASH的一系列技术演进,以及对应的产品,正好顺应了这种变化。
从训练到推理、Agent,AI正在重新定义SSD
大约两三年前,在生成式AI发展的早期阶段,AI基础设施最核心的任务是训练。
训练一个大型模型,需要持续从存储系统读取海量训练数据送给GPU,同时还要周期性地保存Checkpoint。因此,当时AI存储优化的核心目标非常明确:提高吞吐量、缩短Checkpoint写入时间,尽可能减少GPU等待数据的时间。
进入推理阶段之后,情况开始变化。特别是大模型上下文越来越长、推理并发不断提高之后,不断增长的KV Cache给存储系统带来了新的挑战。随着智能体的流行,这个问题会进一步放大。
HBM速度最快,但容量有限,而且价格非常昂贵。DRAM容量虽然更大一些,但面对庞大的推理相关数据,特别是KV Cache,成本和容量问题依然显著。于是,SSD也开始承接外溢出来的KV Cache数据。
这对SSD提出了两种看起来甚至有些矛盾的要求。
一方面,AI训练数据集、数据湖、RAG向量数据库越来越大,需要SSD容量更大、单位容量成本更低。
另一方面,当SSD开始承担HBM和DRAM的部分数据外溢之后,传统SSD的延迟和随机访问性能又显得不够快,需要更高IOPS和更低延迟。
所以,未来AI基础设施需要的并不是一种堪比六边形战士的AI SSD,而是一套能面向两类场景的SSD。
基于BiCS8,先把QLC SSD容量做到245TB
AI时代,SSD的容量在快速增长。还记得几年前,当大家看到30TB的SSD时,都在担心它的爆炸半径。但没过多久,61TB和122TB的盘就出现了,而且受到AI基础设施用户的追捧。
2025年,铠侠推出LC9系列企业级SSD,最大容量达到245.76TB,是业界首款这一容量的产品。按照铠侠公布的数据,2U服务器搭配LC9系列可将存储上限做到接近10PB,而传统30TB HDD方案仅有约360TB。

LC9背后的是BiCS8 QLC闪存。它采用2Tb QLC Die,并通过32 Die堆叠,在一个小巧的154 BGA封装中实现8TB容量。最终,铠侠把一块企业级NVMe SSD的容量推到了最高245.76TB。
这类QLC SSD主要针对AI时代迅速膨胀的数据量而生,例如大模型训练数据集、AI数据湖,以及RAG系统使用的Embedding和向量数据库等。与HDD相比,它不仅容量密度高,可以优化能效和机房空间占用,性能也有绝对优势。
可以说,基于BiCS8的QLC SSD可以满足在AI存储对容量和容量密度的更高追求,那对于性能的需求要如何满足呢?
这就不得不提到BiCS8当中引入的关键技术——CBA双晶圆键合技术,CBA与OPS成为后续BiCS9、BiCS10共用的两项基础技术。其中CBA带来了更大的产品设计灵活性,而OPS则进一步优化存储阵列的面积和性能。
CBA技术为支撑,铠侠以双轨策略满足AI的存储需求
CBA的全称为CMOS directly Bonded to Array。通俗点说,以前NAND的存储单元和外围CMOS电路,就像生产车间和控制系统建在一起,改一边往往也要牵连到另外一边,很不方便。

CBA则把它们拆成两块:存储单元专心把存储容量做好,CMOS专心把逻辑控制能力做好,两边可以分别采用最适合自己的工艺制造。等各自做好之后,再像两块积木一样通过晶圆键合连接起来,非常的灵活。
利用CBA技术,BiCS9显著提高了投资效率,用相对低的资本投入实现高性能。它并没有一味追求更高的NAND层数,而是充分利用已有的存储阵列技术,再搭配更新的CMOS技术组合得来。
以首款BiCS9产品512Gb TLC为例,它采用基于BiCS5技术演进而来的120层存储阵列,搭配先进的CMOS技术打造。与同为512Gb的BiCS6相比,其读写性能和读写能效均有明显提升。随后发布的1Tb TLC BiCS9采用基于BiCS8技术演进而来的230层存储阵列,同时使用了BiCS10的同款CMOS控制单元。
如果说BiCS9是在成熟技术基础上以更低成本完成演进,BiCS10就是继续挑战NAND本身的密度和性能上限。
BiCS10把堆叠层数提高到332层,1Tb TLC的BiCS10位密度相比BiCS8提高59%,NAND接口从BiCS8的3.6Gbps提高到4.8Gbps,同时读写能效也有两位数的提升。
2026年FMS期间公布的BiCS10 QLC又进一步把位密度推到37Gb/mm²以上,相比BiCS8提高最高约60%,并成为首个达到4.8Gbps接口速度的QLC 3D NAND技术。

因此,BiCS9和BiCS10更像两条并行路线:
BiCS9主打“降本轨”,负责提高性价比,主要面向移动终端、客户端SSD、UFS等场景,可用于AI智能终端。
BiCS10主打“性能轨”,负责继续提高密度、容量和性能上限,面向超大容量、极致性能的企业级与数据中心SSD。
对于AI时代越来越分化的存储需求,这种双轨策略是更为聪明的选择。
填补性能空缺,XL-FLASH突破常规SSD的性能瓶颈
随着推理规模不断扩大,特别是SSD开始越来越靠近GPU之后,另一个问题开始出现:SSD还是太慢了,这里的“慢”主要指的是随机访问延迟和IOPS不够用。
传统NVMe SSD擅长存储大量数据,但是它与DRAM、HBM之间仍然存的性能鸿沟还是太大了。过去这个问题没不突出,因为SSD主要承担持久化存储任务。但如果未来把SSD作为HBM的扩展层,情况就完全不同了。
GPU计算速度非常快。如果GPU频繁请求大量小数据块,SSD每一次访问产生的延迟都会累积起来。此时,仅仅升级PCIe接口并不能解决问题,闪存介质本身也必须变快,这就是铠侠力推XL-FLASH的主要原因。
XL-FLASH可以理解为铠侠在传统NAND和DRAM之间增加的一层超低延迟闪存。它是一种SCM(存储级内存),普通BiCS闪存更强调容量、密度和成本,而XL-FLASH更加重视低延迟和高随机访问性能。
第一代XL-FLASH早在2019年就已经发布。其目标之一就是填补DRAM与普通NAND之间巨大的性能差距,当时市场上还有其他类似定位的产品,但市场需求并不大,而现在的生成式AI却给这种低延迟闪存找到了一个新的应用方向。
铠侠正在开发第三代XL-FLASH,其目标是把延迟降低到普通BiCS FLASH的10%以下。而围绕这种介质,铠侠提出了一条非常激进的SSD性能路线图。在2026年1000万IOPS的基础上,2027年要跳到1亿IOPS。

2026年FMS期间,铠侠发布了KIOXIA GP1系列Super High IOPS SSD。这款产品采用第二代XL-FLASH和PCIe 6.0接口的SSD,最高提供1000万IOPS,并针对GPU直接访问进行优化。

GP1让GPU更加直接地访问SSD,可以把高速闪存变成HBM之后的一层容量扩展。这样一来,AI系统不必把所有热数据都塞进昂贵的HBM或者DRAM里,而是可以建立新的存储层级。
其中,HBM负责最热、最需要极低延迟的数据;XL-FLASH SSD承担容量更大、但仍然需要高速随机访问的数据;普通TLC和QLC SSD继续负责更大规模的数据集和持久化存储。
按照其路线图,第三代XL-FLASH将配合PCIe 7.0,把SSD随机读取性能进一步提高到1亿IOPS。这是一个相当激进的数字,但英伟达Storage-Next也确实希望把单块 SSD的长期目标指向了约1亿IOPS,有现实的需求推动IOPS提升。
作为对比,今天很多高性能NVMe SSD仍处于百万IOPS级别。1亿IOPS意味着SSD的设计目标已经不只是比上一代SSD快一些,常规的技术升级做到这点困难很多,这也让XL-FLASH体现出了差异化价值。
AI正在改变闪存的技术演进方向
可以说,面对训练、推理和智能体等不同工作负载,SSD已经很难用一套技术路线解决所有问题了。因此,未来NAND的竞争,也将不再只是比谁堆得更高,而是容量、成本、性能、延迟和制造效率等多个维度的竞争。
利用CBA技术,铠侠在BiCS8到BiCS9、BiCS10的演进中,获得了更大的技术选择空间,可以根据不同市场需求,在成本、密度和性能之间做出不同取舍。而XL-FLASH则进一步把SSD推向更低延迟、更高IOPS的新方向。
AI不一定需要一块六边形战士SSD,它更需要一套铠侠这种更加分工明确的闪存产品技术体系。
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