热力学计算

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“以存代算”开启存储新纪元,7月半导体行情延续景气
天风证券· 2025-08-19 15:14
行业评级 - 半导体行业评级维持"强于大市" [1] 核心观点 - "以存代算"技术突破推动SSD需求增长,华为UCM技术通过分级存储机制优化AI推理效率,将实时数据、短期记忆和长期数据分别存储在HBM、DRAM和SSD中,显著降低算力消耗 [4][10] - 7月半导体行业景气度回升,存储、模拟、功率、被动器件价格普遍上涨,DDR4价格波动,MCU交期稳定,Q3预计交期延长且价格持续上行 [5][11] - 2025年全球半导体增长乐观,AI驱动下游需求,国产替代加速,存储板块3Q25合约价涨幅高增,功率模拟业绩增速显著,晶圆代工龙头开启涨价 [6][12] 技术突破 - 华为UCM技术采用自适应全局Prefix Cache和动态稀疏加速算法,扩展推理上下文窗口10倍,降低首Token时延和单位Token成本 [10][16] - UCM通过SSD存储温冷数据减少HBM依赖,企业级SSD需求激增,重点关注存储模组厂(江波龙、佰维存储)及主控芯片厂商(联芸科技) [4][21] 供应链动态 - 7月半导体设备及硅晶圆订单稳定,材料厂商改善,原厂ADI收紧代理渠道,NVIDIA/AMD重启对华AI芯片销售 [28][29] - 晶圆代工产能利用率提升,台积电2nm良率超预期,中芯国际14nm良率超90%,封测端日月光布局汽车/机器人市场 [31][32] 价格趋势 - 存储市场DDR4价格回调但未恐慌性抛售,LPDDR4X持续涨价,低容量eMMC因MLC NAND资源紧张价格大幅走高 [33][37] - Flash Wafer及DDR5 16Gb Major价格小幅上涨,渠道DDR4内存条企稳,DDR5交期延长但价格稳定 [36][39] 投资建议 - 关注存储(兆易创新、香农芯创)、IDM代工(华虹半导体、中芯国际)、ASIC(翱捷科技)及设备材料(北方华创、中微公司) [7][12] - 端侧AI SoC芯片受益硬件渗透率提升,AI眼镜密集发布推动需求,CIS受智能车及手机新品拉动 [6][12]
全球首款热力学计算芯片,正式流片
半导体行业观察· 2025-08-14 09:28
核心观点 - Normal Computing成功流片全球首款热力学计算芯片CN101 专为AI/HPC数据中心设计 利用热力学和物理原理实现远超传统芯片的计算效率 在特定AI任务中能耗效率提升高达1000倍 [2][4][5] - 热力学计算利用噪声和随机性执行计算 适用于非确定性结果的应用场景(如AI图像生成和训练任务) 与传统确定性计算形成鲜明对比 [2][4] - 公司计划通过CN产品线路线图(2026年CN201和2028年CN301)扩展至更复杂的AI模型 包括高分辨率扩散模型和视频传播模型 [6][7] 技术原理与架构 - 芯片基于热力学和概率计算原理 组件始于半随机状态 通过输入程序并读取平衡结果作为解决方案 专用于处理随机性和不确定性的算法 [2][4] - 利用自然动力学(如波动、耗散和随机性)执行计算 通过专有的格点随机游走(LRW)采样系统加速概率计算 适用于线性代数、矩阵运算和贝叶斯推理 [4][5] - 架构设计目标是为AI训练服务器提供多类型计算单元(CPU/GPU/热力学ASIC/量子芯片) 确保每个问题获得最高效解决方案 [2][4] 性能与应用 - CN101针对AI和科学计算关键任务优化 包括大规模线性系统求解和概率计算 在相同能耗预算下可最大化AI计算输出 并实现低延迟高吞吐推理 [4][5] - 热力学计算旨在解决当前AI能效瓶颈 公司称当前AI能力在现有能源架构下发展曲线趋于平缓 而该技术可支持未来几十年训练规模扩大一万倍的需求 [6] - 芯片已进入特性表征和基准测试阶段 结果将指导后续产品开发(CN201和CN301) 以实现中等规模GenAI任务最先进性能及大规模任务数量级提升 [6][7] 行业意义与发展 - 热力学计算代表替代计算技术兴起 以应对硅计算最小尺寸限制和全球AI数据中心需求增长 与硅光子学和量子计算并列前沿方向 [2][6] - 首次流片由小规模工程团队完成 被视为历史性里程碑 可能成为新芯片技术突破浪潮的重要组成部分 [2][6]