在人工智能、大數(shù)據(jù)和物聯(lián)網(wǎng)技術迅猛發(fā)展的當下,算力需求呈現(xiàn)爆炸式增長,傳統(tǒng)計算架構(gòu)面臨“內(nèi)存墻”和“功耗墻”的瓶頸日益突出。存算一體(Computing-in-Memory, CIM)技術作為打破這一困局的關鍵路徑,正成為全球半導體行業(yè)競相布局的新焦點。根據(jù)中研普華最新發(fā)布的《2025-2030年中國存算一體芯片行業(yè)投資契機分析及深度調(diào)研咨詢報告》,存算一體芯片不僅被視為下一代智能計算的核心,更有望在“十五五”期間迎來爆發(fā)式增長,成為高潛力投資賽道。
傳統(tǒng)馮·諾依曼架構(gòu)中,數(shù)據(jù)需要在處理器和內(nèi)存之間頻繁搬運,這一過程產(chǎn)生的延遲和功耗已成為提升算力的主要障礙。而存算一體技術將計算功能直接嵌入存儲單元,極大減少了數(shù)據(jù)移動,顯著提升能效比和處理速度——尤其適合AI推理、邊緣計算等對低功耗、高實時性要求極高的場景。 近年來,從國際巨頭到國內(nèi)創(chuàng)新企業(yè),紛紛加快存算一體技術的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化步伐。例如,三星、SK海力士等國際存儲器龍頭已發(fā)布基于存內(nèi)計算技術的產(chǎn)品原型;國內(nèi)多家科技企業(yè)也在近期宣布了存算一體芯片的重大突破,將其應用延伸至AIoT、自動駕駛、智能穿戴等多個領域。中研普華在《產(chǎn)業(yè)研究報告》中指出,全球存算一體芯片市場仍處于早期階段,但年均復合增長率預計將保持高位,中國憑借市場和應用場景優(yōu)勢,有望實現(xiàn)快速追趕甚至局部領先。
二、技術路線與主流架構(gòu):多元發(fā)展,百花齊放
目前存算一體芯片主要分為數(shù)字存算一體和模擬存算一體兩大技術路線。數(shù)字方案成熟度高、設計相對簡單,更適合邏輯運算密集的場景;模擬方案則能效更高、算力密度更大,尤其適合神經(jīng)網(wǎng)絡計算,但設計復雜度和工藝要求也更高。從存儲介質(zhì)來看,基于SRAM、DRAM、Flash以及新興阻變存儲器(RRAM)、磁存儲器(MRAM)等不同介質(zhì)的存算一體解決方案正在同步發(fā)展。中研普華《行業(yè)分析報告》提到,近一年來,多家企業(yè)已成功流片基于成熟制程的存算一體AI芯片,在能效比上表現(xiàn)出顯著優(yōu)勢,部分芯片的能效達到傳統(tǒng)GPU的數(shù)倍以上。值得一提的是,類腦計算與存算一體的結(jié)合正成為前沿方向。通過模擬人腦神經(jīng)形態(tài)的計算模式,這類芯片在語音識別、圖像處理等場景中展現(xiàn)出巨大潛力,也吸引了大量資本和研發(fā)資源的注入。
1. AI與大數(shù)據(jù)推理場景 無論是超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心的模型推理,還是終端設備的實時智能處理,存算一體芯片都能顯著降低延遲與功耗。中研普華《投資分析報告》強調(diào),在LLM(大語言模型)推理部署成本高企的當下,存算一體架構(gòu)可為模型壓縮與加速提供底層支持,有望成為AI普及的關鍵推手。 2. 邊緣計算與物聯(lián)網(wǎng) 智能安防、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、自動駕駛等邊緣場景對低功耗、高可靠性提出嚴苛要求。存算一體芯片無需頻繁訪問外部內(nèi)存,更適合環(huán)境復雜、能源受限的邊緣節(jié)點,正逐步滲透至攝像頭、傳感器、智能汽車等終端設備。 3. 智能穿戴與移動設備 電池續(xù)航一直是移動設備的痛點。具備超高能效的存算一體芯片,有望為AR/VR設備、智能手表、耳機等帶來更長的使用時間與更強的本地AI能力。
中研普華《存算一體芯片行業(yè)調(diào)研報告》指出,2025-2030年將是該技術從研發(fā)試點走向規(guī)?;逃玫年P鍵階段,投資契機主要集中在以下方面:
產(chǎn)業(yè)鏈上游:新型存儲器材料與器件(如RRAM、MRAM)的研發(fā)與制造;EDA工具與IP模塊的定制化開發(fā)。
中游芯片設計與集成:面向垂直場景的存算一體ASIC芯片設計企業(yè);具備系統(tǒng)級整合能力的平臺型企業(yè)。
下游應用生態(tài):與AIoT、智能汽車、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等解決方案深度融合的應用創(chuàng)新。
然而行業(yè)仍面臨多重挑戰(zhàn):技術標準尚未統(tǒng)一,生態(tài)碎片化嚴重;模擬存算一體芯片面臨工藝偏差、噪聲干擾等可靠性問題;高級人才緊缺,研發(fā)成本高企。投資者需密切關注技術成熟度、商業(yè)化落地進度及供應鏈穩(wěn)定性。
我國在“十四五”規(guī)劃中明確提出要強化高端芯片、新型存儲等前沿領域攻關?!笆逦濉币?guī)劃預計將進一步聚焦集成電路產(chǎn)業(yè)自主可控與創(chuàng)新突破,存算一體技術有望獲得更多政策與資金支持。中研普華在《第十五五規(guī)劃前期研究系列報告》中判斷,中國存算一體芯片行業(yè)將在2026-2028年迎來首輪產(chǎn)業(yè)化高潮,率先在AI推理、邊緣側(cè)設備中實現(xiàn)規(guī)模應用。與此同時,行業(yè)整合將會加速,擁有核心技術、生態(tài)合作能力的企業(yè)將脫穎而出。
結(jié)語:關注趨勢,理性布局
存算一體芯片不僅是技術演進的方向,更是應對全球算力需求爆發(fā)的戰(zhàn)略性路徑。對于投資者而言,當前正是關注技術進展、識別優(yōu)質(zhì)標的的關鍵窗口期。
中研普華依托專業(yè)數(shù)據(jù)研究體系,對行業(yè)海量信息進行系統(tǒng)性收集、整理、深度挖掘和精準解析,致力于為各類客戶提供定制化數(shù)據(jù)解決方案及戰(zhàn)略決策支持服務。通過科學的分析模型與行業(yè)洞察體系,我們助力合作方有效控制投資風險,優(yōu)化運營成本結(jié)構(gòu),發(fā)掘潛在商機,持續(xù)提升企業(yè)市場競爭力。
若希望獲取更多行業(yè)前沿洞察與專業(yè)研究成果,可參閱中研普華產(chǎn)業(yè)研究院最新發(fā)布的《2025-2030年中國存算一體芯片行業(yè)投資契機分析及深度調(diào)研咨詢報告》,該報告基于全球視野與本土實踐,為企業(yè)戰(zhàn)略布局提供權威參考依據(jù)。
























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