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半导体行业专题研究：AI 存储革命，以存代算开启新纪元

技术降本、多级缓存、产业变革蓄势待发

本文分析了人工智能发展中的“以存代算”技术趋势及其对半导体存储产业的影响，主要内容如下：

1. 技术背景与解决方案

1.1 AI推理挑战

AI大模型商业化面临三大痛点：

• 推不动（文本输入过长）
• 推得慢（美国首Token时延是中国的2倍）
• 推得贵（美国推理吞吐率是中国的10倍）
  中国面临算力、成本、技术三重制约

1.2 以存代算突破

“以存代算”CachedAttention技术通过外部存储介质（HBM+DRAM+SSD）缓存KV Cache，实现：

• 首Token时延缩短87%
• Prefill阶段吞吐量提升7.8倍
• 端到端推理成本降低70%

1.3 技术架构

三层存储体系：

• HBM：GPU本地高速存储
• DRAM：中间缓存层
• SSD：长期存储池

2. 企业实践与进展

2.1 国产领先方案

• 华为UCM：

  • 智能分级缓存
  • 存算深度协同
  • 支持10倍级上下文扩展

• 浪潮AS3000G7：

  • 1台GPU+1台AS3000G7组合方案
  • 500+并发对话支持
  • 推理性价比提升显著

2.2 国际巨头突破

• 铠侠：

  • 推出AiSAQ软件实现SSD自智能
  • 速度拟从200万→1000万次/秒

• 美光：

  • 发布全球首款PCIe6.0 SSD
  • 推出245TB超大容量存储

• Solidigm：

  • 专注QLC技术应用
  • 试点液冷SSD技术

3. SSD技术创新

3.1 需求突破

• AI SSD需求增速超传统曲线
• 2024年全球AI相关SSD采购量将超45EB
• 预计2025年AI SSD市场占比将达9%

3.2 技术演进

• 颗粒：向QLC演进
• 接口：PCIe5.0/6.0升级
• 协议：NVMe+CXL融合

4. 投资建议

4.1 核心投资标的

• 存储模组厂商：

  • 江波龙：双轮驱动增长模式
  • 佰维存储：SSD技术处于领先水平
  • 德明利：国产化全覆盖布局

• 存储芯片：

  • 兆易创新：端侧AI定制化需求增长
  • 联芸科技：SSD主控赛道龙头

• 分销与封测：

  • 香农芯创
  • 深科技
  • 太极实业

4.2 风险提示

• 地缘政治限制风险
• 技术迭代不及预期风险
• 行业周期性波动风险

注：“以存代算”技术通过存储资源扩展替代重复计算，符合AI推理场景需求，将持续重塑存储芯片、SSD介质及模组厂商的竞争格局与投资机会。