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研判2025!中國神經(jīng)形態(tài)芯片行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈、市場規(guī)模及重點(diǎn)企業(yè)分析:3D堆疊+憶阻器技術(shù)使能效比飆升50倍,技術(shù)突破與市場需求雙重推動行業(yè)發(fā)展[圖]

內(nèi)容概況:中國神經(jīng)形態(tài)芯片行業(yè)迎來了快速發(fā)展的新階段,技術(shù)突破和市場需求的雙重推動使其成為全球半導(dǎo)體行業(yè)的重要競爭領(lǐng)域。2024年,中國神經(jīng)形態(tài)芯片行業(yè)市場規(guī)模約為25.48億元,同比增長12.89%。技術(shù)方面,清華大學(xué)研發(fā)的“天機(jī)芯”和浙江大學(xué)研發(fā)的億級神經(jīng)元類腦計算機(jī)展示了中國的技術(shù)實(shí)力。2025年,中國企業(yè)在7nm以下制程的神經(jīng)形態(tài)芯片量產(chǎn)良率上取得提升,部分實(shí)驗(yàn)性產(chǎn)品采用3D堆疊技術(shù)與新型憶阻器材料,能效比傳統(tǒng)GPU提升50倍以上。


相關(guān)上市企業(yè):寒武紀(jì)(688256)、海光信息(688041)、中芯國際(688981)


相關(guān)企業(yè):隆基綠能科技股份有限公司、云南鍺業(yè)集團(tuán)股份有限公司、有研新材料股份有限公司、深圳市江波龍電子股份有限公司、北京時代全芯存儲技術(shù)股份有限公司、上海微電子裝備(集團(tuán))股份有限公司、中微半導(dǎo)體設(shè)備(上海)股份有限公司、江蘇長電科技股份有限公司、科大訊飛股份有限公司、商湯集團(tuán)股份有限公司、歌爾股份有限公司、漢威科技集團(tuán)股份有限公司、北京靈汐科技有限公司、杭州時識科技有限公司、華為技術(shù)有限公司


關(guān)鍵詞:神經(jīng)形態(tài)芯片、神經(jīng)形態(tài)芯片市場規(guī)模、神經(jīng)形態(tài)芯片行業(yè)現(xiàn)狀、神經(jīng)形態(tài)芯片發(fā)展趨勢


一、行業(yè)概述


神經(jīng)形態(tài)芯片是一種模仿人腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和功能的新型芯片。它以神經(jīng)科學(xué)理論和生物學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果為依據(jù),綜合認(rèn)知科學(xué)和信息科學(xué),參考生物神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型和架構(gòu),采用現(xiàn)有CMOS器件/電路或者新型神經(jīng)形態(tài)器件模擬生物神經(jīng)元和突觸的信息處理特性。其目的是構(gòu)建一個具備信息感知、處理和學(xué)習(xí)等功能為一體的智能化計算平臺。目前主流的神經(jīng)形態(tài)芯片實(shí)現(xiàn)技術(shù)主要數(shù)字CMOS型、數(shù)?;旌螩MOS型、基于新型器件的混合系統(tǒng)三種。

神經(jīng)形態(tài)芯片分類


二、行業(yè)發(fā)展歷程


中國神經(jīng)形態(tài)芯片行業(yè)歷經(jīng)三大階段發(fā)展:2010-2018年為學(xué)術(shù)研究階段,2010-2015年北大、中科院等機(jī)構(gòu)開展CMOS基與光子芯片基礎(chǔ)研究,2016-2018年論文增長、技術(shù)成熟度從33.25%躍升至95%;2019-2023年進(jìn)入工程化突破期,2019-2020年專利申請峰值達(dá)96件,2021-2023年實(shí)現(xiàn)小規(guī)模生產(chǎn)與應(yīng)用驗(yàn)證;2024年至今為商業(yè)化加速階段,2024年納入國家AI發(fā)展規(guī)劃推動研發(fā)投入激增,產(chǎn)業(yè)鏈不斷完善,2025年產(chǎn)業(yè)化爆發(fā),7納米先進(jìn)制程芯片量產(chǎn),長三角建成全球首條28納米生產(chǎn)線,封裝測試國產(chǎn)化率達(dá)92%,在工業(yè)自動化、消費(fèi)電子等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)初步應(yīng)用,標(biāo)志著行業(yè)從技術(shù)積累向規(guī)?;逃萌婵缭?。

中國神經(jīng)形態(tài)芯片行業(yè)發(fā)展歷程


三、行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈


神經(jīng)形態(tài)芯片行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈上游主要包括單晶硅、單晶鍺、砷化鎵等半導(dǎo)體材料,阻變存儲器、憶阻器、相變存儲器等特殊材料,以及光刻機(jī)、等離子刻蝕機(jī)、晶圓制造設(shè)備、封裝測試設(shè)備等生產(chǎn)設(shè)備。產(chǎn)業(yè)鏈中游為神經(jīng)形態(tài)芯片研發(fā)生產(chǎn)環(huán)節(jié)。產(chǎn)業(yè)鏈下游主要應(yīng)用于人工智能、傳感系統(tǒng)、類腦計算與認(rèn)知科學(xué)、智能設(shè)備等領(lǐng)域。

神經(jīng)形態(tài)芯片行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈


2024年,中國人工智能核心產(chǎn)業(yè)規(guī)模約為6000億元,同比增長3.68%。隨著國內(nèi)政策驅(qū)動效應(yīng)的顯著,《十四五數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃》等政策持續(xù)加碼,推動AI在智能制造、智慧城市、醫(yī)療健康等場景的深度滲透。神經(jīng)形態(tài)芯片作為一種模擬人腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和功能的新型芯片,以其高效的信息處理能力和低功耗特性,逐漸成為人工智能領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)之一。

2020-2024年中國人工智能核心產(chǎn)業(yè)規(guī)模情況


相關(guān)報告:智研咨詢發(fā)布的《中國神經(jīng)形態(tài)芯片行業(yè)市場競爭態(tài)勢及前景戰(zhàn)略研判報告


四、市場規(guī)模


中國神經(jīng)形態(tài)芯片行業(yè)迎來了快速發(fā)展的新階段,技術(shù)突破和市場需求的雙重推動使其成為全球半導(dǎo)體行業(yè)的重要競爭領(lǐng)域。2024年,中國神經(jīng)形態(tài)芯片行業(yè)市場規(guī)模約為25.48億元,同比增長12.89%。技術(shù)方面,清華大學(xué)研發(fā)的“天機(jī)芯”和浙江大學(xué)研發(fā)的億級神經(jīng)元類腦計算機(jī)展示了中國的技術(shù)實(shí)力。2025年,中國企業(yè)在7nm以下制程的神經(jīng)形態(tài)芯片量產(chǎn)良率上取得提升,部分實(shí)驗(yàn)性產(chǎn)品采用3D堆疊技術(shù)與新型憶阻器材料,能效比傳統(tǒng)GPU提升50倍以上。

2021-2024年中國神經(jīng)形態(tài)芯片行業(yè)市場規(guī)模情況


五、重點(diǎn)企業(yè)經(jīng)營情況


中國神經(jīng)形態(tài)芯片行業(yè)競爭格局呈現(xiàn)“設(shè)計領(lǐng)先、制造突破”的特征。設(shè)計環(huán)節(jié),華為海思、寒武紀(jì)、地平線形成三足鼎立之勢:海思依托昇騰系列AI芯片和5G SoC集成神經(jīng)形態(tài)單元,占據(jù)云邊端協(xié)同優(yōu)勢;寒武紀(jì)以思元系列芯片和SNN技術(shù)突破,在算力密度與能效比上領(lǐng)跑;地平線則聚焦智能駕駛場景,其征程系列芯片通過BPU架構(gòu)實(shí)現(xiàn)低延遲邊緣計算。制造端,中芯國際14納米制程量產(chǎn)及7納米技術(shù)突破,長電科技3D封裝與SiP技術(shù)支撐,構(gòu)建了從晶圓制造到先進(jìn)封測的完整產(chǎn)業(yè)鏈。

中國神經(jīng)形態(tài)芯片行業(yè)代表性企業(yè)簡介


中科寒武紀(jì)科技股份有限公司作為中國AI芯片領(lǐng)軍企業(yè),寒武紀(jì)在神經(jīng)形態(tài)芯片領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)三大突破:技術(shù)架構(gòu)上首創(chuàng)“存算一體”設(shè)計,思元370-N芯片支持脈沖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SNN)加速,算力密度達(dá)10TOPS/W,接近人腦能效水平;產(chǎn)品應(yīng)用上,思元系列芯片已量產(chǎn)并應(yīng)用于醫(yī)療影像加速(如領(lǐng)啟KA200實(shí)現(xiàn)CT影像3D重建速度提升5倍)、智能駕駛預(yù)處理(支持多傳感器融合決策).2025年上半年,寒武紀(jì)營業(yè)收入為28.81億元,同比增長4347.82%;歸母凈利潤為10.38億元,同比增長295.82%.

2018-2025年上半年寒武紀(jì)經(jīng)營情況


中芯國際集成電路制造有限公司作為中國晶圓制造龍頭,中芯國際在神經(jīng)形態(tài)芯片制造環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵突破:工藝制程上,完成14納米及以下先進(jìn)制程量產(chǎn),N+2工藝良率達(dá)99.98%,支撐寒武紀(jì)、華為海思等企業(yè)神經(jīng)形態(tài)芯片流片;產(chǎn)能布局上,長三角建成全球首條28納米神經(jīng)形態(tài)芯片專用生產(chǎn)線,年產(chǎn)能達(dá)12萬片,配套封裝測試國產(chǎn)化率92%;技術(shù)協(xié)同上,與中科院合作開發(fā)憶阻器材料,支持靈汐科技類腦芯片的突觸可塑性實(shí)現(xiàn),推動存算一體架構(gòu)物理實(shí)現(xiàn)。2025年上半年,中芯國際營業(yè)收入為323.48億元,同比增長23.14%;歸母凈利潤為23.01億元,同比增長39.76%.

2018-2025年上半年中芯國際經(jīng)營情況


六、行業(yè)發(fā)展趨勢


1、技術(shù)架構(gòu)不斷迭代創(chuàng)新,引領(lǐng)能效突破


中國神經(jīng)形態(tài)芯片行業(yè)未來將圍繞“存算一體+脈沖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”架構(gòu)深化技術(shù)迭代。7納米及以下先進(jìn)制程的普及將推動芯片能效比躍升,例如寒武紀(jì)思元系列通過數(shù)?;旌显O(shè)計實(shí)現(xiàn)算力密度達(dá)10TOPS/W,接近人腦能效水平。同時,光子神經(jīng)形態(tài)芯片、硅基光子集成技術(shù)將突破傳統(tǒng)電子芯片的功耗瓶頸,曦智科技的光子芯片已實(shí)現(xiàn)5倍能效提升,適用于數(shù)據(jù)中心級計算場景。此外,類腦計算單元與傳統(tǒng)SoC的融合將成為主流,如華為海思昇騰系列集成神經(jīng)形態(tài)計算單元,支持動態(tài)學(xué)習(xí)與實(shí)時決策,在自動駕駛、機(jī)器人控制中實(shí)現(xiàn)低延遲處理。技術(shù)迭代將推動行業(yè)從“專用芯片”向“通用智能計算平臺”演進(jìn),支撐AI從云端向邊緣端、終端全面滲透。


2、應(yīng)用場景拓展,驅(qū)動產(chǎn)業(yè)規(guī)?;?/strong>


神經(jīng)形態(tài)芯片的應(yīng)用場景將從專業(yè)領(lǐng)域向消費(fèi)級市場快速擴(kuò)展。在自動駕駛領(lǐng)域,征程系列芯片通過BPU架構(gòu)實(shí)現(xiàn)多傳感器融合與低延遲決策,支撐L4級自動駕駛落地;醫(yī)療健康領(lǐng)域,Polyn芯片支持可穿戴設(shè)備的心率、血氧檢測,腦機(jī)接口技術(shù)實(shí)現(xiàn)更自然的信號解析;工業(yè)自動化中,AGV機(jī)器人、工業(yè)無人機(jī)依托神經(jīng)形態(tài)芯片的實(shí)時環(huán)境交互能力提升效率。消費(fèi)電子領(lǐng)域,時識科技Speck系列芯片支持手機(jī)動態(tài)視覺處理、手勢控制,靈汐科技觸感芯片賦能智能家居的觸覺反饋系統(tǒng)。隨著5G+AIoT生態(tài)成熟,神經(jīng)形態(tài)芯片將成為萬物互聯(lián)的核心硬件載體。


3、產(chǎn)業(yè)鏈自主可控,加速國產(chǎn)化替代


在國家集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金三期3440億元注資驅(qū)動下,中國神經(jīng)形態(tài)芯片產(chǎn)業(yè)鏈正加速國產(chǎn)化替代。設(shè)計環(huán)節(jié),華為海思、寒武紀(jì)等企業(yè)已實(shí)現(xiàn)架構(gòu)自主創(chuàng)新;制造環(huán)節(jié),中芯國際14納米制程量產(chǎn),N+2工藝良率達(dá)99.98%,長三角28納米生產(chǎn)線年產(chǎn)能達(dá)12萬片;封測環(huán)節(jié),長電科技3D封裝、SiP技術(shù)支撐高密度集成,國產(chǎn)化率達(dá)92%。關(guān)鍵材料方面,硅晶圓、光刻膠國產(chǎn)化率持續(xù)提升,憶阻器材料研發(fā)突破將支撐存算一體架構(gòu)物理實(shí)現(xiàn)。產(chǎn)業(yè)鏈自主可控將降低對進(jìn)口設(shè)備和材料的依賴,同時通過“龍頭企業(yè)+專精特新”生態(tài)協(xié)同,推動中國在全球神經(jīng)形態(tài)芯片競爭中占據(jù)技術(shù)高地與成本優(yōu)勢,實(shí)現(xiàn)從“跟跑”到“領(lǐng)跑”的跨越。


以上數(shù)據(jù)及信息可參考智研咨詢(rainbowgiftswholesale.com)發(fā)布的《中國神經(jīng)形態(tài)芯片行業(yè)市場競爭態(tài)勢及前景戰(zhàn)略研判報告》。智研咨詢是中國領(lǐng)先產(chǎn)業(yè)咨詢機(jī)構(gòu),提供深度產(chǎn)業(yè)研究報告、商業(yè)計劃書、可行性研究報告及定制服務(wù)等一站式產(chǎn)業(yè)咨詢服務(wù)。您可以關(guān)注【智研咨詢】公眾號,每天及時掌握更多行業(yè)動態(tài)。

本文采編:CY407
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2026-2032年中國神經(jīng)形態(tài)芯片行業(yè)市場競爭態(tài)勢及前景戰(zhàn)略研判報告
2026-2032年中國神經(jīng)形態(tài)芯片行業(yè)市場競爭態(tài)勢及前景戰(zhàn)略研判報告

《2026-2032年中國神經(jīng)形態(tài)芯片行業(yè)市場競爭態(tài)勢及前景戰(zhàn)略研判報告》共十一章,包含2021-2025年神經(jīng)形態(tài)芯片行業(yè)各區(qū)域市場概況,神經(jīng)形態(tài)芯片行業(yè)主要優(yōu)勢企業(yè)分析,2026-2032年中國神經(jīng)形態(tài)芯片行業(yè)發(fā)展前景預(yù)測等內(nèi)容。

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