电子行业专题研究：端侧存算一体迎来快速发展

请务必阅读报告末页的重要声明 glzqdatemark1 证券研究报告 行业研究|行业专题研究|电子 端侧存算一体迎来快速发展 2024年12月28日 |报告要点 |分析师及联系人 证券研究报告 请务必阅读报告末页的重要声明 1 / 12 传统的冯·诺依曼架构以计算为核心，处理器与存储器之间的物理分离导致了大规模数据频繁迁移，此架构面临着“存储墙”、“功耗墙”及“算力墙”等严峻挑战，难以满足 AI 应用对于低时延、高能效以及高可扩展性的迫切需求。存算一体是一种新的计算架构，有望彻底解决传统冯·诺依曼架构的“存储墙”问题，极大提高计算能耗。目前，存算一体已经完成了从学术界到工业界的转化，基于存算一体的产品在国内外都有具备量产的能力的公司，建议关注存算一体商业化带来的投资机遇。 郇正林 王海 SAC：S0590524110001 SAC：S0590524070004 请务必阅读报告末页的重要声明 2 / 12 行业研究|行业专题研究 glzqdatemark2 电子 端侧存算一体迎来快速发展 投资建议： 强于大市（维持） 上次建议： 强于大市 相对大盘走势 相关报告 1、《电子：从续航问题看 AI 眼镜迭代方向》2024.12.22 2、《电子：半导体制裁落地，产业链国产化加速》2024.12.08 扫码查看更多 ➢ 存算一体解决多项技术瓶颈 传统的冯·诺依曼架构以计算为核心，处理器与存储器之间的物理分离导致了大规模数据频繁迁移，从而限制了 AI 芯片的整体性能。因此，传统芯片架构面临着“存储墙”、“功耗墙”及“算力墙”等严峻挑战，难以满足 AI 应用对于低时延、高能效以及高可扩展性的迫切需求。存算一体是一种新的计算架构，核心是将存储单元与计算单元合为一体，省去计算过程中数据搬运环节，消除其带来的功耗和延迟，有望彻底解决传统冯·诺依曼架构的“存储墙”问题，极大提高计算能效。 ➢ 存内计算是存算一体主要技术方案 根据存储与计算的距离远近，广义的存算一体技术方案分为近存计算、存内处理和存内计算三类，狭义的存算一体即指存内计算，占据主要市场份额。根据QYResearch 数据，2022 年全球存内计算市场规模在全球市场的占比接近 88%，预计至 2029 年全球占比达到 77%，市场或将由存内计算占据主导地位。此外，近内计算、近存计算的份额均有比较大幅度的提升。当前 NOR FLASH、SRAM 等传统器件相对成熟，可率先开展存内计算产品化落地推动。 ➢ 小算力领域是当前主要应用场景 小算力场景是主要应用场景。应用场景按照算力大小进行划分，包含边缘/端侧小算力场景和云端推理大算力场景。在两大分类下，分别对应了五类细分场景，边缘/端侧小算力包括智能可穿戴设备、智能安防、移动终端、AR/VR；大算力场景目前主要是自动驾驶。从产品市场应用情况来看，小算力场景是目前最大的应用场景。根据 QYResearch，2022 年市场规模为 0.39 亿美元，约占整体市场的 89.30%，预计 2029 年有望达到 233.96 亿美元，占比达到 76.39%。 ➢ 国产企业有望率先实现端侧应用落地 现阶段存算一体技术主要应用在端侧小算力场景，Insights 预计 2025 年基于存算一体的小算力芯片中国市场规模约为 125 亿元，应用场景从麦克风、智能手表和 TWS 耳机拓展到智能安防、移动终端和 AR/VR 等（从语音识别、唤醒到视觉处理）。目前一些头部公司已经实现存算一体芯片量产，其余头部公司均已完成多次流片，其中至少有 2-3 家已进入量产前的测试阶段。 ➢ 投资建议：关注存算一体化产业趋势 存算一体芯片行业处于大规模量产前夕，重点关注布局存算一体的 NOR FLASH 企业。在考虑成本下，MCU+算法有望成为存算一体芯片的短期替代方案，关注布局MCU+算法的相关企业，建议关注：兆易创新等。2025 CES 全球消费电子展将于 2025年 1 月 7-10 日在美国举办，关注 AI 端侧创新带来的发展机遇，重点关注 AI 眼镜、AI 耳机、XR 等产业链。 风险提示：存算一体行业商业化不及预期；终端需求恢复不及预期；产业链自主可控进展不及预期。 -30%-7%17%40%2023/122024/42024/82024/12电子沪深3002024年12月28日 请务必阅读报告末页的重要声明 3 / 12 行业研究|行业专题研究 正文目录 1. 存算一体迎来产业化拐点 ............................................ 4 1.1 存算一体解决多项技术瓶颈 .................................... 4 1.2 端侧存算一体应用率先量产落地................................. 6 2. 投资建议：关注存算一体产业化趋势 ................................. 10 2.1 关注存算一体产业链 ......................................... 10 2.2 关注 AI 端侧产业链 .......................................... 10 2.3 关注半导体自主可控产业链 ................................... 10 3. 风险提示 ......................................................... 11 图表目录 图表 1： 存储墙：存储计算“剪刀差” .................................... 4 图表 2： 功耗墙：内存与处理器之间数据传输的功耗 ........................ 4 图表 3： 存算一体技术方案分类 .......................................... 5 图表 4： 2022 年全球不同产品类型存算一体技术市场份额 ................... 5 图表 5： 2029 年全球不同产品类型存算一体技术市场份额预计 ............... 5 图表 6： 存内计算器件对比分析 .......................................... 6 图表 7： 存算一体芯片行业发展趋势 ...................................... 7 图表 8： 不用领域终端存算一体芯片应用情况 .............................. 7 图表 9： 全球存算一体芯片市场规模（亿美元） ............................ 9 图表 10： 小算力场景是主要应用领域 ................................