AI重塑存储！铠侠描述 SSD 未来！

来源：市场资讯

（来源：invest wallstreet）

一、AI 训练数据增速进入历史性加速

• 1950–2010 年：训练数据增速约 1.3x/年

• 2010–2025 年：提速至 2.5x/年（OurWorldInData / Epoch 2025）

• GPT-4 是这条加速曲线上的最新里程碑标志物

Bolt 用这条曲线为后文铺垫一个核心结论：AI 对存储的需求不是线性增长，而是指数级跃迁。

二、数据中心 NAND bit 需求进入「AI 推理主导」时代

引用 TechInsights NAND Market Report Q1 2026：

• 2025–2031 年总量 CAGR 34%

• AI Inference CAGR 高达 56%

• AI Training CAGR 仅 11%

• Traditional CAGR 14%

绝对量：2025 年 286EB → 2031 年 1,686EB，近 6 倍。

三、AI 对 SSD 设计提出 4 个差异化方向

这是全场最重要的产品路线地图。

Super High IOPS（GP Series）

• 对接 NVIDIA Storage-Next 生态

• PCIe Gen6~、XL-FLASH、512B access

• 目标 ~200M IOPS/GPU

High Performance High Capacity（CM Series）

• 面向 KV Cache-Reuse

• PCIe Gen5~、High OP TLC

High Capacity（LC Series）

• Ingestion / RAG 场景

• QLC，122TB / 245TB+

HDD Replacement（Under Planning）

• 归档场景

• 低成本 QLC，256TB+

• 
  

四、NVIDIA Storage-Next™：新的生态绑定信号

• GPU-initiated I/O，软件栈：NVIDIA SCADA™

• NVMe / PCIe，512 byte 细粒度 I/O

• 目标 ~200M IOPS/GPU

• 解决 HBM 容量限制与高成本，允许 10x–100x 更大的数据集

KIOXIA ：「KIOXIA develops SSDs that comply with NVIDIA Storage-Next」——正在与 NVIDIA 联合开发 GP Series。

五、NVIDIA ICMS：另一条 KV Cache 专用赛道

ICMS = Inference Context Memory Storage Platform。

• 基于 NVIDIA BlueField-4 平台（2026 年 1 月 5 日 NVIDIA 新闻稿）

• PCIe Gen5 / Gen6 TLC NVMe SSD

• KIOXIA 表态：「Kioxia is working with NVIDIA to clarify the requirements」

NVIDIA 公告的合作存储厂商阵营：AIC、Cloudian、DDN、Dell Technologies、HPE、Hitachi Vantara、IBM、Nutanix、Pure Storage、Supermicro、VAST Data、WEKA——将于 2026 年下半年面向市场。

六、GP Series 路线图：关键产品代号与时间表

2026（今天）

• Super High IOPS Emulator

• XL-FLASH Gen2、PCIe 6.0

• 10M IOPS @ <25W

• 评估样品 2026 年底前

2027

• ~100M IOPS

• XL-FLASH Gen3、PCIe 7.0

Emulator 测试阶段进展

• Phase 1（Aug 2025）

  ：在 GH200 单实例上生成 140M IOPS

• Phase 2（Sept 2025）

  ：加入合成延迟

• Phase 3

  ：运行在 SCADA 上（需 GH/GB 系统，X86 无法达到 100M IOPS）

七、PCIe Gen6 → Gen7/8 的物理层拐点

KIOXIA 内部估算：PCIe 带宽提升带来「Electrical to Optical」传输的潜在通胀点（inflation point）。

• PCIe 8.0（256 GT/s）时电气互联距离将收缩至机箱内（intra-chassis）
• 跨机架或许依赖光互联

这是 KIOXIA 在 optical interconnects 方向的战略预判，也是极少见的供应商主动否定其当前产品形态的信号。

八、ECC Layout 重设计

传统 TLC 的 ECC 物理约束

• 传统 TLC NAND 的 ECC 设计绑定在 4KB IU（Internal Unit）

• 每个 IU 里 LDPC 码字绑定到 4KB page boundary

• 原因：TLC 每 cell 存 3 bits，cell-to-cell 扰动只能在 4KB 尺度内统计控制

• 因此 512B 随机读必须先读整 4KB page，然后 controller 裁剪——这是传统 SSD 无法高效服务 512B I/O 的根本物理原因

XL-FLASH（SLC-adjacent）的核心变化

• 每 cell 1 bit（SLC）：cell-to-cell 干扰极低

• ECC overhead 从 TLC 的 ~20% 降至 SLC 的 ~3–5%

• 「Not necessarily tied to IU size」（p.9）

  ：Bolt 的关键工程表述——XL-FLASH 可以将 ECC 码字与 IU 解耦，允许 512B 粒度的精确读取，无需 read-modify 4KB

Page size 差异

• 传统 TLC page = 16–64KB（多 plane 并行）

• XL-FLASH 有效访问粒度下降至 512B

• 但底层 NAND cell 仍以 wordline 为单位读取（~16KB），controller 在 DRAM buffer 内完成裁剪

• 含义：IOPS throughput 可以极高（并行流水线），但单次读延迟仍在 25–45μs 范围（NAND 物理限制）

九、KV Cache 何时该用 NAND 而非 DRAM？（DELL 分享）

本次 SNIA Dell 也分享了相关 benchmark，结果可以反推临界点。

Benchmark 设置（p.10）

• 80 并发用户 × 1000 tokens 共享系统 prompt

• 每用户 4000 tokens 独立会话历史

• 系统 prompt 共享率高

命中率与收益

• 1000 tokens 系统 prompt 对 80 用户完全共享

• prefix cache 命中率：80×1000 / (80×5000) = 20% by tokens

• 这 20% 的命中已经贡献了 5.3× TPS 提升

临界点判断

• 当 prefix 共享率超过 15–25%（多轮对话、RAG 场景），SSD offload 开始有正收益

• 当共享率超过 50%（长系统 prompt、企业代码助手），SSD 可以完全承接 G3 层，DRAM 的边际价值下降

十、Dell Tier 设计：各层工程参数拆解（DELL分享）

当前架构（KVBM & LMCache）

G1：GPU HBM → G2：Host Memory → G3 / G4：Local SSD / Network Attached Storage（File or Object）

未来架构（Future）

G1 → G2 → G3 / G3.5（Local SSD / CMX） → G4（NAS File or Object）

CXL 在 G3.5 层的引入，是这张五层金字塔向前的关键演进。

十一、AI 推理 65% 增速假设下的供需推演 by Opus

让 Opus 跑了一遍：如果 AI 推理需求增速维持在 65%，需求曲线如下。

年份

AI Inference (EB)

AI Training (EB)

Traditional (EB)

总需求 (EB)

YoY

2025

86

43

157

286

2026e

134

48

179

361

+26%

2027e

209

53

204

466

+29%

2028e

326

59

233

618

+33%

2029e

509

66

266

840

+36%

2031

1,251

81

354

1,686

但这个估计没有考虑传统压缩——下面重新审视。

十二、供给曲线：

NAND 行业近年 bit growth 受三重约束：

• 厂商 capex 纪律：MU 新加坡 $24bn 但 2028H2 才投产

• HBM / DDR5 挤出 NAND wafer starts

• Kioxia / Samsung / SNDK / SK Hynix / MU 新产能集中在 2027–2028 释放

年份

Bit Supply YoY

主要驱动

2026e

+12–14%

消费→企业 wafer 切换、现有产线 node 升级（Samsung 西安 V8/V9、SNDK BiCS8 成熟）

2027e

+14–17%

Kioxia Kitakami 扩产 partial、SK Hynix M15X 部分转 NAND；MU 新加坡仍未投产

2028e

+20–23%

MU 新加坡 2028H2 首批投产 + Samsung / Kioxia 满速

2029e

+24–27%

MU 新加坡满产 + Kioxia 新线 + SNDK 扩产接力

十三、传统需求受 5.7× SSD 价格冲击：终端弹性修正

Bucket

错误估计

真实修正

依据

Mobile

-7 至 -10%

-5 至 -8%

IDC 手机 -12.9% × 容量 +4.8% = 净 -8.7%，premium 机型加容量补偿

Client SSD

-10 至 -14%

-8 至 -12%

IDC PC -11.3% × OEM 降容量部分抵消

Enterprise 非 AI

-5 至 -10%

-3 至 -7%

KIOXIA SSD & Storage +7.8% YoY 提示需求仍有韧性

Consumer（microSD/U盘）

-30 至 -50%

-10 至 -20%

SNDK Q1 consumer +11% QoQ（价格转嫁成功）/ KIOXIA「cools」非「crash」

Gaming / 其它

-8 至 -12%

-5 至 -10%

AI Enterprise SSD

+55–60%

维持

加权汇总

Bucket

2025 权重

2026 变化

贡献

Mobile

32%

× -7%

-2.2 pp

Client SSD

22%

× -10%

-2.2 pp

Ent 非 AI

12%

× -5%

-0.6 pp

Consumer

8%

× -15%

-1.2 pp

Gaming

8%

× -8%

-0.6 pp

传统合计

82%

-6.8 pp

AI SSD

18%

× +57%

+10.3 pp

总 NAND bits 2026 YoY

+3.5%

相比 KIOXIA 的 +17% bit growth，多出来的 13–14pct 主要在 CSP 补库存，为 memory platform 出货做准备。

十四、保守假设下的 2027 弹性推演

Bucket

价格弹性（ε）

bits 需求变化逻辑

2027 vs 2026 bits 压缩幅度

Mobile

-0.15 ~ -0.25

旗舰继续暂缓容量升级（iPhone 17 Pro 512GB 起 ≠ 升级到 1TB）；安卓中低端降配

-6 至 -10%

Client SSD

-0.30 ~ -0.50

OEM 降容（512GB → 256GB）+ PC 出货小幅下滑；历史 2017 客户端 bits 实际 -3-5%

-12 至 -20%

Enterprise 非 AI

-0.20 ~ -0.35

升级周期延后、传统存储阵列刷新推迟；

-8 至 -14%

Consumer

-0.60 ~ -1.00

最敏感；U 盘 / SD 卡直接砍出货量；历史短缺期 -15-25%

-40%

Gaming / 其它

-0.40 ~ -0.60

主机容量规格下调、汽车电子延迟采购

-16 至 -24%

AI Enterprise SSD

+0.0（刚性）

刚性需求、NVIDIA qual 强制

+56% YoY（原基准）

十五、总需求缺口节奏（保守假设）

时间

保守假设：真实缺口

状态

2026Q1

-5 至 -8%

极度紧张（库存补货放大）

2026Q2

-3 至 -5%

紧张

2026Q3

-2 至 -4%

库存补货

2026Q4

-1 至 -3%

紧平衡

2027Q1

-1至 -2%

紧平衡

2027Q1 wafer 累计 vs 2026Q2 三档情景

情景

2027Q1 vs 2026Q2

前提

悲观

1.35–1.45×

传统需求回升 / 供给超预期

保守

1.60–1.75×

传统小幅回暖 + AI 维持 +55–60%

激进

2.10–2.40×

AI 超预期 + 供给纪律维持

十六、未来弹性如果不会每年 6×：四条理由

• Hyperscaler 已经签了多年战略锁量协议，边际新需求减少

  注意力/ MoE / Agentic 架构的 KV 压缩技术

  会吃掉部分 bit 需求（Bolt 数字是总量，未含压缩对冲）

• CXL G3.5 层在 2027 成熟后

  ，部分 KV 可能回到 DRAM 而非吃更多 NAND

• QLC / TLC 弹性不对等

  ——QLC $/GB 更低，吸收部分价格压力

价格弹性在 2026–2027 再翻 1.8–2.5×，然后在 2028–2030 进入「高位横盘 + 缓慢下行」的新常态。

十七、悬念：Bolt 是不是纯拍脑袋？

MoE / Agentic / 注意力机制会压缩多少需求？ 这是 Bolt，乃至 Pichai（他认为存储可以大幅优化）都无法判断的。

十八、KIOXIA GP 什么时候长协？

• KIOXIA GP Series 评估样品 2026 Q4 → 客户签约 → 长期供货协议

• 理论上复制 SNDK「锁 bits」逻辑

• 区别：SNDK 的 NBM 是 2026 已宣布的在手合同；KIOXIA 的 GP Series 2026 Q4 刚出评估样品，2027 才有机会签长协——时间差 1–2 年。