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端側AI“堆疊DRAM”技術,這些國內廠商發力!

晶芯觀察 ? 來源:電子發燒友網 ? 作者:黃晶晶 ? 2025-09-08 06:05 ? 次閱讀
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電子發燒友網報道(文/黃晶晶)邊緣AI需要更快更大容量的存儲,為了突破接口速率、物理距離等因素,適用于AI推理的新型存儲技術受到更多的關注。華邦電子的CUBE、兆易創新的堆疊存儲,以及北京君正3D DRAM等定制化存儲方案正是基于利基存儲和先進封裝,以近存計算的方式滿足AI推理的存儲需求。SoC廠商、下游終端廠商都在積極適配這一類新型存儲。
華邦電子CUBE
華邦電子推出的CUBE(Customized Ultra-Bandwidth Elements)是一種針對SoC(System on Chip)在DRAM合封上遇到的挑戰所設計的創新內存產品。這種緊湊超高帶寬DRAM專為邊緣計算領域設計,通過將SoC裸片置于DRAM裸片上方,CUBE技術能夠在不采用SoC的TSV(Through-Silicon Via)工藝的同時,達到降低成本和尺寸的目的。此外,它還改進了散熱效果,并特別適用于對低功耗、高帶寬以及中低容量內存有需求的應用場景。


憑借 16GB/s 至 256GB/s 的帶寬,CUBE 可提供遠高于行業標準的性能提升。目前基于 20nm 標準,可以提供每顆芯片 1Gb-8Gb 容量,2025 年將有 16nm 標準。引入硅通孔(TSV)可進一步增強性能,改善信號完整性、電源完整性、以 9 um pitch 縮小 IO 的面積和較佳的散熱(CUBE 置下、SoC 置上時)。
CUBE 的 IO 速度于 1K IO 可高達 2Gbps,當與 28nm 和 22nm 等成熟工藝的 SoC 集成, CUBE 則可到達 32GB/s 至 256GB/s 帶寬,相當于 HBM2 帶寬, 也相當于4至32個 LP-DDR4x 4266Mbps x16 IO。
SoC(不帶 TSV,置上)堆疊在 CUBE(帶 TSV,置下)上。如果去除 TSV 區域損失,其芯片尺寸可能會更小。能夠為邊緣 AI 設備帶來更明顯的成本優勢。
行業應用方面,攝像頭ISP芯片、家用或行業用IP Camera,給CUBE帶來很大的機會。
兆易創新基于堆疊內存的定制化方案
在定制化存儲方面,兆易創新表示,已經有先導客戶的先導產品實現發布和落地。產品實現的性能取得非常好的效果。這對于整個技術和行業的發展都起到了標志性的作用。隨著第一個產品的推出和落地,正式開啟定制化存儲,或者說堆疊方案在端側應用的大門。
兆易創新積極與邏輯芯片客戶合作,覆蓋多種端側的應用。目前已經有一些項目落地,公司也向產業合作伙伴和業界證明公司定制化存儲帶來的帶寬、功耗、能效等方面的優勢和成果。明年以后有望看到定制化存儲解決方案,在包括AIPC、手機、端側智能設備、汽車等領域實現樣品推出和芯片的量產。
兆易創新在定制化存儲方面的優勢包括:一是,先發優勢。公司在實際推進團隊組建和項目開發,以及和客戶共同推出產品方面處于行業領先地位。隨著在研項目的增加和客戶的產品迭代,公司可以鞏固和擴大先發優勢,形成良性循環。
二是,與戰略供應商長期良好穩定的關系,給公司帶來產能保障和制程方面的優勢。高度定制化的存儲解決方案,需要貼近邏輯芯片客戶的需求,與之進行聯合研發。
2024年7月,兆易創新聯合北京青耘智凌、青耘智帆、青耘智闊三家關聯企業共同投資設立北京青耘科技有限公司,其中兆易創新出資2100萬元,持股77.78%。該公司的成立旨在拓展定制化存儲解決方案等創新業務領域。2025年8月國家知識產權局信息顯示,北京青耘科技有限公司取得一項名為“存儲器控制器和三維堆疊存儲器”的專利,授權公告號CN120199312B,申請日期為2025年05月。
摩根士丹利最新研報表示,WoW(晶圓堆疊)技術采用3D封裝解決方案,讓芯片“上下疊加”,WoW能夠實現10倍內存帶寬提升和90%功耗降低,有望破解邊緣AI發展瓶頸。報告稱,兆易創新與長鑫存儲合作開發,4層堆疊已成熟,8層堆疊也在路線圖中。
北京君正3D DRAM研發進展順利
北京君正表示,大模型的興起給邊緣側帶來市場機會,算力可能會需要16T甚至更高,所以公司也開始對計算芯片領域進行整體規劃;同時大模型需要更高的帶寬和更大容量的存儲器,所以公司開展3D DRAM 產品的研發。
3D DRAM仍在研發,進展基本符合預期。作為定制化產品,能滿足客戶個性化需求,相比HBM在帶寬和功耗支持上表現更佳,不少客戶對此感興趣,但整體市場尚處探索階段。
瑞芯微新品內置超高帶寬DRAM、翱捷科技就3D DRAM展開項目合作
一些廠商基于3D堆疊內存的算力芯片已經開始積極部署或落地。
例如,今年7月瑞芯微在第九屆開發者大會上正式發布該系列的首顆端側算力協處理器RK182X,內置自研高神經網絡算力和高帶寬嵌入式存儲,能夠較好地滿足端側模型部署的算力、存力、運力三者動態平衡需求,高效支持3B、7B等端側主流參數的大語言模型及多模態模型部署,面向汽車座艙、智能家居、教育、辦公與會議、機器人機器視覺、邊緣網關、工業智能制造等多場景應用。目前已獲得多個目標場景頭部客戶的合作意向,產品已進入送樣階段。
在被問及新型 3D DRAM 存儲是最近的市場熱點,翱捷科技的相關研發計劃時,公司表示,隨著大數據、人工智能、高性能計算等領域的快速發展,對高速、大容量、低延遲內存的需求不斷增長。我們已經對相關領域進行先期研發,并已經在定制業務上和相關公司進行了深入的項目合作。同時,本公司也在積極探索在自研端側產品中除手機之外的擴展應用,包括車載、AI 視覺、機器人小腦等,以提升本公司產品的競爭力。
另外,根據上海市科創政策服務網,上海市發展引導資金2025年第一批擬支持項目名單中顯示,翱捷科技“3D DRAM堆疊封裝的云端大算力芯片設計平臺建設”在列。
不過,針對近期的傳聞,“華邦電子提供存儲芯片技術與CUBE方案支持,北京君正基于自研的NPU和AI算法,將華邦的存儲技術整合到端側AI芯片中?!北本┚_回應該信息中所說的合作情況不屬實。
小結:
摩根士丹利預計,WoW(晶圓堆疊)技術市場規模將從2025年的1000萬美元激增至2030年的60億美元,復合年增長率達257%。
兆易創新認為,定制化存儲市場空間的彈性非常大。目前還處于技術得到市場認可,并且有早期產品推出的階段,我們判斷這會對整個市場起到非常好的示范效應和推動作用。目前還無法對總市場規模做準確的判斷。希望定制化存儲能實現跟標準接口的利基存儲可比的營收規模的體量。
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