国产存算一体芯片突破:256TOPS算力、能效比超传统7倍
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最近芯片圈有个技术方向特别火——存算一体。简单说,就是让数据“存的地方就是算的地方”,不用再像传统芯片那样来回搬运。
传统芯片为啥越来越吃力?
我们用了七十多年的冯·诺依曼架构,计算单元和存储单元是分开的。数据要从存储器“搬运”到运算单元,算完再搬回去。过去二十多年,处理器性能每年提升约55%,而内存性能每年只提升约10%。两者差距越来越大,形成了所谓的“存储墙”和“功耗墙”。有多夸张?图灵奖得主约翰·轩尼诗指出,AI计算中数据搬运的成本已经达到计算成本的100倍。
存算一体怎么解决?
它的英文名叫Compute-In-Memory(CIM),核心思路就是把计算电路直接嵌入存储阵列。打个比方:传统芯片像工厂和仓库分在两处,工人每天来回跑;存算一体就是把生产线直接搬进仓库,原材料随取随用。目前主流技术路线分三种:近存计算、存内处理、存内计算,融合程度依次提高。
国产代表:后摩智能鸿途H30
后摩智能2020年成立,专注存算一体大算力芯片。2023年5月发布的鸿途H30,是国内首款大算力存算一体智驾芯片。核心参数很能打:最高物理算力256TOPS,典型功耗仅35W。基于SRAM存储介质,采用数字存算一体架构,AI核心IPU能效比达15Tops/W,是传统架构芯片的7倍以上。
三个关键突破值得关注:
第一,低工艺依赖。用12nm甚至28nm工艺就能实现传统架构需要7nm才能达到的算力。在先进制程受限的背景下,这条路意义重大。
第二,降本增效。鸿途H30的单位算力成本只有英伟达同级别推理芯片的40%,功耗低50%。
第三,开发者友好。后摩智能是业内首个实现量产浮点运算的存算一体芯片厂商,开源或FP16浮点模型可直接运行,无需量化调优,大幅降低了迁移成本。
行业正在加速
2025年全球存算一体芯片市场(广义口径)已突破120亿美元,中国占比约35%。据预测,2035年CIM芯片市场规模可达128亿美元。2026全球AI芯片峰会也将在9月于上海举行,国产AI芯片在存算一体、3D堆叠等领域的最新进展将是重点议题。
对普通人来说,存算一体意味着什么?更低的AI算力成本、更长的智能设备续航、更强的端侧AI能力——未来你的手机、汽车、智能家居,都可能因为这项技术变得更聪明、更省电。
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