存算一体成为突破人工智能算力瓶颈关键技术

ChatGPT浪潮下算力缺口巨大，根据OpenAI数据，模型计算量增长速度远超人工智能硬件算力增长速度，存在万倍差距。运算规模的增长，带动了对AI训练芯片单点算力提升的需求，并对数据传输速度提出了更高的要求。

面对计算中心的数据洪流，数据搬运慢、搬运能耗大等问题成为了计算的关键瓶颈。从处理单元外的存储器提取数据，搬运时间往往是运算时间的成百上千倍，整个过程的无用能耗大概在60%-90%之间，能效非常低。

存算一体作为一种新的计算架构，被认为是具有潜力的革命性技术。核心是将存储与计算完全融合，有效克服冯诺依曼架构瓶颈，并结合后摩尔时代先进封装、新型存储器件等技术，减少数据的无效搬移，从而提升计算效率。中国移动已将存算一体纳入算力网络的十大关键技术。

存算一体就是存储器中叠加计算能力，以新的高效运算架构进行二维和三维矩阵计算。存算一体已经被知名研究机构和产业方确定为下一代技术趋势之一。存算一体成为突破AI算力瓶颈和大数据的关键技术。

浙商证券分析师陈杭等2月14日研报表示，近期ChatGPT的兴起推动着人工智能在应用端的蓬勃发展，这也对计算设备的运算能力提出了前所未有的需求。面对未来潜在的算力指数增长，短期使用Chiplet异构技术加速各类应用算法落地，长期来看打造存算一体芯片(减少芯片内外的数据搬运)，或将成为未来算力升级的潜在方式。

陈杭表示，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)。

天风证券分析师潘暕等2月19日研报指出，计算存储是ChatGPT的重要基石，内存墙问题亟待解决，整体存算一体市场需求有望进一步提升。随着科技巨头类ChatGPT项目入局，整体在算力提升、数据存储及数据传输端需求迭起，关注高算力芯片及存算一体等领域相关标的。

据悉，目前国内外存算一体企业，都是刚刚起步阶段，差距尚不大。存算一体芯片在设计层面是创新的，没有成熟的方法借用。随着AI技术的加速落地，和元宇宙技术对于算力的大量需求，存算一体技术会不断进步，成为继CPU、GPU架构之后的算力架构“第三极”。

沿着存算一体的技术路线，全球多家半导体厂商已经提出多种解决方案。

中航证券分析师刘牧野2月16日研报表示，国内公司中，亿铸科技、千芯科技、后摩智能专注于大算力存算一体芯片，闪易半导体、苹芯科技、知存科技、智芯科、九天睿芯专注于小算力存算一体芯片。上市公司中，推荐关注研发布局NORFlash的恒烁股份，以及拥有存算一体研发项目的东芯股份。

据不完全统计，涉及存算一体的上市公司具体情况如下：

恒烁股份：公司在CiNOR存算一体芯片上已有数年积累，“恒芯2号”正在研发中。公司搭建了一套完整的CiNOR存算一体AI推理系统，可实现人脸检测、手写识别和心电图检查等多项系统验证。

东芯股份：上市募集资金投资项目之一的研发中心建设项目中，包含了存算一体化芯片的研发方向。

首都在线：公司是一家覆盖全球的云计算服务解决方案提供商，专注于为行业用户提供低延时、高算力、安全存储为核心竞争力的存算一体、云网融合、云边协同的云计算服务。