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半导体行业专题报告:存算一体:继CPU、GPU架构之后的算力架构“第三极”|天天热文

发布日期:2023-04-14 16:26:11 来源:和讯 方正证券吴文吉 分享


(资料图片仅供参考)

存算一体:解决冯·诺依曼计算架构瓶颈。  算力需求的指数级增长驱动大算力与大模型计算的瓶颈(带宽低、时延长、功耗高)亟待解决。在深度学习中,数据移动大量且频繁地存在于计算单元与存储单元之间,由于数据在 CPU或GPU 中频繁高速传递,整个过程的无用能耗大概在60%-90%;同时由于外部 DRAM 的运行速度远远小于 CPU 或 GPU的运算速度,冯·诺依曼架构也受到传输带宽瓶颈的限制(常称:存储墙瓶颈),因此系统的运算效率大打折扣。计算架构演进道阻且长,存算一体呼之欲出。  存算一体:继CPU、GPU 架构之后的算力架构“第三极”。  提升算力的传统思路(ASIC/CPU/GPU/NPU)有待完善,存算一体的优势包括:1)具有更大算力(1000TOPS 以上);2)具有更高能效(超过10-100TOPS/W),超越传统ASIC 算力芯片;3)降本增效(可超过一个数量级)。  存算一体:在云、边、端大有可为。  端侧单设备算力需求约为0.1~64 TOPS;端侧设备对运行时间、功耗、便携性等有较高要求。边侧单设备算力需求约为64~256 TOPS;边侧设备对时延、功耗、成本以及通用性等有较高要求。云侧大算力、高带宽、低功耗需求催涨AI 芯片,存内计算或将成为智算中心下一代关键AI 芯片技术。  存算一体技术三大驱动因素:  新型存储器的发展+来自应用侧的需求+产业侧的配合存算一体技术三大应用方向:  AI 和大数据计算、感存算一体、类脑计算  存算一体公司竞争格局:  国外存算一体产业比国内起步早3-5 年左右。  存算一体芯片市场规模:  基于存算一体技术的小算力芯片2025 年约125 亿人民币远期市场空间。2030 年,基于存算一体技术的中小算力芯片市场规模约为1069 亿人民币,基于存算一体技术的大算力芯片市场规模约为67 亿人民币,总市场规模约为1136 亿人民币。  建议关注:  恒烁股份,知存科技(非上市)  风险提示:  1) 半导体下游需求不及预期;  2) 技术发展不及预期;  3) 行业竞争加剧。【免责声明】本文仅代表第三方观点,不代表和讯网立场。投资者据此操作,风险请自担。

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