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>> 方正证券-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”-230414
上传日期:   2023/4/14 大小:   4083KB
格式:   pdf  共20页 来源:   方正证券
评级:   推荐 作者:   吴文吉
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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。
  
 
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