一、端侧大模型
- 发展趋势:端侧大型语言模型(LLMs)在人工智能领域发展迅速,从2023年起,参数量低于10B的模型系列如Meta的LLaMA、Microsoft的Phi系列等涌现,验证了LLMs在边缘设备上运行的可行性和重要性。
- 模型架构:LLMs主要基于Transformer架构发展而来,包括传统文本大型语言模型和多模态大型语言模型。多模态模型可以同时处理文本、图像、声音等多种模态。
- 性能指标:评估端侧大语言模型的性能指标包括延迟、推理速度、内存使用以及存储和能耗。
- 硬件技术:端侧大语言模型的部署需要GPU、NPU和FPGA等硬件技术支持。
- 市场规模:端侧AI市场的全球规模正以惊人的速度增长,预计从2022年的152亿美元增长到2032年的1436亿美元。
二、近存计算
- 技术分类:存算一体技术可分为近存计算(PNM)、存内处理(PIM)以及存内计算(CIM)。
- 技术路径:根据存储单元与计算单元融合的程度,可以分为近存计算和存内计算两类,并按照存储器件工艺划分不同的技术路线,如基于SRAM、DRAM、Flash等成熟存储工艺,以及ReRAM、MRAM、PCRAM、FeRAM等新型存储工艺。
三、NPU
- 技术特点:NPU是专为机器学习工作负载设计的专用芯片,能够高效地处理AI计算中的大量神经网络推理和训练任务,具有功耗低、性能优等特点。
- 应用场景:NPU在智能手机SoC、AIPC和AI笔记本电脑等领域得到广泛应用。
- 发展趋势:NPU随着新AI用例、模型和需求的发展不断演进,支持处理多样性的异构计算架构能够发挥每个处理器的优势。
四、DRAM技术发展路径
- 技术趋势:DRAM技术发展趋势包括制程技术的持续微缩、3DDRAM架构的兴起、高性能内存标准的演进、高带宽内存(HBM)的发展、新型材料与工艺的应用,以及定制化与细分市场的发展。
- 关键技术:3DDRAM架构通过垂直堆叠存储单元,能够在不增加芯片面积的情况下显著提高存储密度。新型材料如IGZO(氧化铟镓锌)和相变材料的应用,将有助于降低DRAM的功耗并提升性能。
五、先进封装
- 技术分类:先进封装技术分为基于XY平面延伸的先进封装技术和基于Z轴延伸的先进封装技术。
- 关键技术:基于XY平面延伸的先进封装技术主要通过RDL进行信号的延伸和互连,如FOWLP、FOPLP和EMIB等。基于Z轴延伸的先进封装技术主要通过TSV进行信号延伸和互连,如CoWoS、HBM、HMC、Wide-IO、Foveros、Co-EMIB(Foveros+ EMIB)、SoIC、X-Cube等。
六、定制化存储:华邦CUBE介绍
- 技术特点:华邦电子开发的创新型CUBE(CustomizedUltraBandwidthElement,定制化超高带宽元件)技术,作为客制化的高宽带存储芯片3DTSVDRAM,专门为边缘AI运算装置所设计的存储架构,利用3D堆叠技术并结合异质键合技术以提供高带宽、低功耗、单颗256Mb至8Gb的存储芯片。
- 制造工艺:CUBE由联电推动,联电负责CMOS晶圆制造和晶圆对晶圆混合封装技术,华邦电导入客制化CUBE架构,智原提供全面的3D先进封装一站式服务,以及存储IP和ASIC小芯片设计服务,日月光则提供晶圆切割、封装和测试服务,另外还有Cadence负责晶圆对晶圆设计流程,提取TSV特性和签核认证。
- 技术优势:CUBE具有出色的能效,在D20工艺中功耗低于1pJ/bit,IO速度于1KI/O可高达2Gbps,提供从16GB/s至256GB/s的总带宽,并且可供模组制造商和SoC厂商直接部署。
七、相关标的
- 兆易创新:设立青耘科技推动定制化存储方案,收购苏州赛芯,增强模拟产品能力,调整募投项目发展方向及资金投入,前瞻布局LPDDR5和汽车MCU。
- 瑞芯微:持续推进NPU助力端侧AI,持续迭代自研核心IP,各AIoT算力平台快速增长。
- 芯原股份:NPU IP赋能端侧AI,积极布局智慧汽车、AR/VR等增量市场。
- 寒武纪:深度布局自研全场景NPU,实现全系芯片标配NPU,为边端AI部署提供坚实的基座。
- 北京君正:持续进行NPU技术研发,不断丰富AI算法类型,安防IPC静待复苏,存储芯片静待拐点。
- 全志科技:深耕AI智能化应用市场,完善产业布局,在智能工业、智能汽车电子和智能终端等领域积极推动新品落地。
- 炬芯科技:三核AI异构芯片赋能端侧AI,存算一体积极拓展新市场,已正式发布最新一代基于SRAM的模数混合存内计算的端侧AI音频芯片。
- 长电科技:提供高端定制化封装测试解决方案和配套产能,聚焦关键应用领域,面向全球市场。
- 通富微电:收并购完善先进封装、专业测试等布局,拟间接持有引线框架供应商AAMI股权加速先进封装布局,收购京隆科技26%股权丰富高端集成电路专业测试布局。
- 华天科技:重点研发先进封装技术和封装产品,2024年度预计实现归母净利润5.5-6.3亿元,同比增长143.02%-178.36%。
- 甬矽电子:晶圆级封装和汽车电子等领域产品线持续丰富,AI助力SOC客户持续成长,盈利能力逐步释放。
- 晶方科技:基于TSV技术持续布局,海外产能积极布局,新技术不断布局。
八、风险提示