記憶體內運算 CIM / PIM 供應鏈 (Compute-in-Memory)
Compute-in-Memory / Processing-in-Memory — AI 推論約 60% 能耗花在記憶體與運算間的資料搬運（搬一個數字耗能是乘法本身的 100~1000 倍），CIM/PIM 把運算嵌進記憶體陣列直接消除「記憶體牆」。TrendForce 估 2029 推論成 AI 伺服器主驅動，能效是勝負手。兩主軸：PIM 貼 DRAM 生態（三星 LPDDR-PIM、SK海力士 GDDR6-AiM/AiMX3，兩強聯手推 LPDDR6-PIM 標準）漸進商化；CIM 由 d-Matrix（Corsair 2026-06 量產、Series C $275M 估值 $2B）、EnCharge（類比切換電容 SRAM）、Axelera（D-IMC+RISC-V）、Mythic（類比快閃）另闢戰場。CIM 晶片市場 2025 約 $500M、CAGR 38.4%→2035 $12.8B。⚠ emerging 高風險：基期極小、Untether 已倒閉(團隊被 AMD acquihire)，純新創多未上市，可投資標的集中在記憶體大廠 PIM、力旺/Weebit NVM IP、TSMC/GF 承製「賣鏟人」。
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記憶體元件 / 新興 NVM (SRAM/DRAM/ReRAM/MRAM) Memory & Emerging NVM Devices
CIM/PIM 巨集所依附的底層記憶體位元：SRAM（數位 CIM）、DRAM（PIM）、ReRAM/MRAM/類比快閃（非揮發類比 CIM crossbar）。新興 NVM 是把權重「常駐」記憶體陣列、實現存算一體的物理基礎。
(1) 定位＋量化：DRAM/PIM 由韓系雙雄近乎壟斷——三星(005930.KS)、SK海力士(000660.KS) 兩家囊括全球 DRAM 逾七成、加 Micron(MU) 為三強寡佔；PIM 巨集必須貼著自家 DRAM 製程走，故 PIM 商化權握在三強手中，三星/SKH 更聯手主導 LPDDR6-PIM 標準制定。新興 NVM/ReRAM 元件則分散：Weebit Nano(WBT.AX)、Infineon×TSMC(IFX.DE，AURIX TC4 內含 20MB ReRAM)、GlobalFoundries(GFS，22FDX+ RRAM 2026 量產)；Yole 估 2028 全球嵌入式新興 NVM 市場約 $2.7B。(2) 護城河類型：DRAM 端為『資本/產能門檻＋製程 know-how』的極高壁壘(新進者近乎不可能)，PIM 再疊加『標準話語權』；ReRAM 端則是『製程整合＋認證綁定』——把 ReRAM 塞進特定節點需與 fab 共同開發、通過車規/JEDEC 認證，替換成本高。(3) 競爭態勢：DRAM-PIM 三星 vs SKH 為勢均力敵雙雄、Micron 為追趕者；ReRAM 元件無壟斷者、Weebit 以多量產 fab 導入(onsemi/SkyWater/TI)取得先行者位置、Infineon 以車用落地領先。(4) 絃外之音風險：類比 CIM 成敗綁在 ReRAM/類比快閃的『耐寫次數、電導線性度、cell-to-cell 一致性』——這些物理特性至今未達大規模量產所需良率，是整條類比 CIM 賽道最底層的技術天花板；若無法收斂，類比 CIM 將停在原型，價值回落到數位 SRAM-CIM 與 DRAM-PIM。
| 公司 | 市佔／地位 | 角色 |
|---|
| [KR] Samsung Electronics 三星 (005930.KS) | DRAM/PIM 大廠 | 2025-04 OCP 展 LPDDR-PIM；與 SKH 聯手推 LPDDR6-PIM 標準 |
| [KR] SK hynix (000660.KS) | GDDR6-AiM 領先 | AiM PIM 商化最積極；LPDDR6-PIM 2028、CXL-PIM 路線 |
| [US] Micron (MU) | DRAM 三強 | PIM 原型參與者；DRAM/HBM 三強之一 |
| [AU] Weebit Nano (WBT.AX) | ReRAM 元件/IP | 1H FY26 營收 A$5.6M(單期新高、+8× YoY)、FY26 指引上修至≥A$12M；Tier-1 TI 授權、onsemi 300mm 量產 fab 流片、SkyWater 130nm 量產、韓國 ACiM 計畫 |
| [DE] Infineon (IFX.DE) | 車用 ReRAM 落地 | 與 TSMC 共同開發、28nm 製造；ReRAM 量產落地指標 |
| [US] GlobalFoundries (GFS) | RRAM CIM 平台 | 提供 macro PDK；量產 2026 |
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CIM/PIM IP 與 EDA / 矽智財 CIM/PIM IP & EDA
授權給晶片設計商與晶圓廠的 NVM 矽智財、SRAM/記憶體編譯器與 CIM 設計流程 EDA，是台廠少數能間接吃到 CIM 趨勢的純 IP 槓桿環節。
(1) 定位＋量化：本環節無單一壟斷者，但 Logic-eNVM 純 IP 授權由台廠力旺 eMemory（3529.TWO）近乎獨佔——自 2000 年起授權超過 1,800 家 foundry/IDM/fabless，連續多年拿下 TSMC 最佳 IP 夥伴獎；2026Q1 營收 NT$10.9 億(單季新高)、授權金 +58.6% YoY、PUF 安全授權 +600%。SRAM/記憶體編譯器 EDA 則由 Synopsys(SNPS)、Cadence(CDNS) 雙寡佔。(2) 護城河類型：屬『客戶認證綁定＋製程移植壁壘＋專利/IP』複合——NeoFuse OTP 在 16nm→3nm 每一節點『首發即過』的可靠度紀錄，是逾 20 年 tape-out 資料與專利堆疊的結果，晶片商一旦選定 IP 供應商就綁定至下一世代，替換成本極高；EDA 的記憶體編譯器同理有工具鏈鎖定。(3) 競爭態勢：力旺在 Logic-NVM 領導、智原 Faraday(3035.TW) 以 ASIC+memory compiler 為次強且能整合 CIM 巨集做客製推論 ASIC、Weebit Nano(WBT.AX) 在 ReRAM NVM IP 為追趕者(多量產 fab 導入)；SNPS/CDNS 在通用記憶體 IP 商品化競爭。(4) 絃外之音風險：CIM 專用的類比/混訊巨集與良率收斂難度遠高於數位 OTP，力旺的 RRAM/MRAM 尚未證明能在類比 CIM crossbar 大規模放量；若 CIM 主流走純數位 SRAM 路線，NVM 權重儲存 IP 的 CIM 增量題材將被稀釋，力旺主升段仍靠 AI CPU/HPC 的 OTP+PUF 而非 CIM。
| 公司 | 市佔／地位 | 角色 |
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| [TW] 力旺 eMemory (3529.TWO) | eNVM/Logic NVM IP 全球龍頭 | 2026Q1 營收 NT$10.9 億(單季新高、+20% YoY)、授權金 +58.6% YoY、營益率 60.5%、PUF 安全授權 +600%；NeoFuse OTP 通過 TSMC N3P(16nm→3nm 首發即過)；CIM 權重儲存基礎 |
| [TW] 智原 Faraday (3035.TW) | ASIC + 矽智財 | 可整合 CIM 巨集做客製推論 ASIC |
| [US] Synopsys (SNPS) | EDA/記憶體 IP 龍頭 | CIM 設計流程與記憶體 IP |
| [US] Cadence (CDNS) | EDA/處理器 IP | 可程式運算 IP 搭配記憶體子系統 |
| [AU] Weebit Nano (WBT.AX) | ReRAM NVM IP | ReRAM IP 授權模式；多家量產 fab 導入 |
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CIM/PIM 晶片設計商（主戰場，多未上市） CIM/PIM Chip Designers
把乘加運算直接做在記憶體陣列內的晶片設計商，是題材敘事核心。分數位 CIM（SRAM）、類比 CIM（切換電容/類比快閃/ReRAM crossbar）與大廠 PIM 路線，多數為未上市新創、燒錢且軟體生態未成熟。
(1) 定位＋量化：本環節尚無市佔龍頭——CIM 晶片市場 2025 僅約 $500M(SRAM-CIM 佔 40.6%)、賽道由眾多未上市新創與記憶體大廠 PIM 部門瓜分，無人達雙位數 GPU 推論替代率；領跑者以募資與量產進度論高下。數位 CIM 由 d-Matrix 領先(Corsair 2026-06 全面量產出貨、Series C $275M 估值 $2B、累計 $450M、微軟 M12 背書、客戶約 90% 在美)；Axelera AI 次強(NL，D-IMC+RISC-V，Europa 629 TOPS@INT8 2026-H1、2026-02 募逾 $250M 為歐洲半導體最大單筆、累計逾 $450M)。類比 CIM 由 EnCharge(普林斯頓衍生、切換電容 SRAM、EN100 自述能效 20×、累計 $144M+)、Mythic(類比快閃、Series D $125M、2026-05 併 Videantis 補數位/視覺、與 Honda 合作)分庭。大廠 PIM：三星、SK海力士(AiMX/CMM-Ax 自述省 1/5 功耗)。(2) 護城河類型：以『技術/架構壁壘＋軟體生態＋資本門檻』為主，但護城河尚淺——真正稀缺的是能跑主流 LLM 的『編譯器/軟體堆疊』與客戶 design-win，而非電路本身；d-Matrix 的相對優勢來自微軟資金與 hyperscaler 承諾形成的『量產飛輪＋出海口』，大廠 PIM 的護城河則是自有 DRAM 產能與 JEDEC 標準話語權(三星/SKH 聯手推 LPDDR6-PIM)。(3) 競爭態勢：challenger 極多且高度分化(數位 SRAM vs 類比切換電容 vs 類比快閃 vs ReRAM crossbar vs DRAM-PIM)，路線未收斂本身即風險；d-Matrix 領先但面對 NVIDIA/AMD 推論版圖與大廠 PIM 的產能碾壓，僅屬『利基挑戰者』而非顛覆者。(4) 絃外之音風險：⚠ Untether AI(CA)2025-10 破產、整支工程團隊被 AMD acquihire(交易估 <$100M、IP/產品不續)——印證『不聚焦 LLM、軟體生態不足則市場有限』的賽道脆弱性；純 CIM 新創多未上市、燒錢、良率與軟體未成熟，可投資標的實則集中在記憶體大廠 PIM(三星/SKH)、力旺/Weebit 的 NVM IP、TSMC/GF 承製『賣鏟人』，而非晶片新創本身。通用 PIM：UPMEM(FR，DDR4-DIMM 8 DPU/晶片，批次推論最高 259× vs Xeon)；中國存算一體：Houmo.AI 後摩智能(漫界 M50、160 TOPS@INT8/10W、累計約 $109M)。
| 公司 | 市佔／地位 | 角色 |
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| [US] d-Matrix (—) | 數位 CIM(DIMC) 領先 | 未上市；微軟 M12 投資；Series C $275M、估值 $2B；Corsair 2026-06 量產出貨(客戶約 90% 在美)；下一代 Raptor 走 TSMC 4nm/3DIMC |
| [US] EnCharge AI (—) | 類比 CIM(切換電容) | 未上市；普林斯頓衍生；EN100 上市(M.2 200+TOPS@8.25W 筆電 / PCIe 4-NPU ~1 PetaOPS 工作站、>40 TOPS/W)；Series B >$100M、累計 $144M+、自述能效 20× |
| [NL] Axelera AI (—) | 數位 CIM(D-IMC)+RISC-V | 未上市；2026 募逾 $250M；Metis 214 TOPS、Europa 629 TOPS；EuroHPC DARE €61.6M |
| [US] Mythic (—) | 類比 CIM(類比快閃) | 未上市；Series D $125M(2025-12)、累計約 $260M；2026-05 併購 Videantis(歐洲數位處理器 IP)補數位/視覺處理；端側/車用/國防 |
| [KR] Samsung Electronics 三星 (005930.KS) | PIM 大廠路線 | 量產級大廠；本業現金流厚、PIM 為選擇權 |
| [KR] SK hynix (000660.KS) | AiM PIM 商化最積極 | 2025-10 AI Infra Summit；自述比 GPU 系統省 1/5 功耗、處理快 >10× |
| [FR] UPMEM (—) | 通用 PIM 先行者 | 未上市；首款商用通用 PIM；批次推論最高 259× vs Xeon |
| [CN] Houmo.AI 後摩智能 (—) | 中國存算一體邊緣 | 未上市；2025-07 WAIC 前發表漫界 M50(2 代 SRAM-CIM、160 TOPS@INT8/100 TFLOPS@bFP16、典型 10W、48GB)；累計募資約 $109M |
| [CA] Untether AI (已退場) (—) | at-memory/CIM(倒閉) | 2025 倒閉、整支工程團隊被 AMD acquihire；賽道脆弱警訊 |
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製造 / 封裝 (Foundry & Packaging) Foundry & Packaging
把 CIM/PIM 設計實體化的晶圓代工與先進封裝。SRAM-CIM 走主流邏輯製程、ReRAM-CIM 走特殊製程、下一代走 3D 堆疊（DRAM 疊於 compute chiplet）。
(1) 定位＋量化：先進製程 CIM chiplet 承製由 TSMC(2330.TW/TSM) 主導——多數美系 CIM 新創(d-Matrix 6nm、Axelera 等)以 TSMC 流片，TSMC 自身 SRAM-CIM 巨集示範 55nm 達 44.3 TOPS/W；ReRAM-CIM 專用製程則 GlobalFoundries(GFS，22FDX+ RRAM 2026 量產)卡位、Samsung Foundry(005930.KS)以自有 PIM 製造＋混合鍵合切入。(2) 護城河類型：『資本/產能門檻＋良率 know-how＋認證綁定』——先進節點承製是全球僅 TSMC/Samsung/GF 少數玩家的寡佔，CIM 巨集的類比/混訊良率收斂更需 fab 級 PDK 與長期共同開發，晶片商鎖定製程後移轉成本極高。(3) 競爭態勢：TSMC 在先進邏輯 SRAM-CIM 為領導、Samsung Foundry 為次強(且有自家 PIM 綜效)、GF 在成熟節點 ReRAM-CIM 為利基領先者、SkyWater 為 ReRAM 量產追趕者；此環節競爭格局最穩、確定性最高，是『賣鏟人』本質。(4) 絃外之音風險：d-Matrix Corsair 刻意走有機基板而非 CoWoS/HBM、繞開 HBM 整合複雜度，對『HBM 是推論唯一解』敘事構成側面挑戰；但下一代 3D 堆疊路線(d-Matrix Raptor 3DIMC 把 DRAM 直堆於 compute chiplet)反而重回 hybrid bonding/先進封裝需求，與 hbm/cowos 封裝生態高度交集——承製端的價值隨 CIM 是否走 3D 堆疊而放大或收斂，且高度受制於封裝產能配置。
資料來源
終端推論應用 / 系統整合 End-Inference & Integration
CIM/PIM 的需求出海口：資料中心 LLM 推論、邊緣/端側/車用/機器人即時 AI，以及奠定基礎的學研突破。能效是推論經濟下的勝負手。
資料中心推論：d-Matrix Corsair（自述 Llama 70B 達 30K tokens/s @2ms/token、vs GPU 系統 10× 快/3× 低成本/3-5× 能效，2026-06 量產出貨優先客戶）。邊緣/端側/車用：Axelera Metis（214 TOPS 視覺/邊緣）、Mythic AMP（端側/車用/國防）、Houmo M30/Momagic（中國邊緣 AI，2025Q1 中國邊緣 AI 晶片 +217% YoY）、三星/SK海力士 LPDDR6-PIM（端側裝置 on-device AI）。學研基礎（技術觀察點）：清華大學全系統整合憶阻器存算一體晶片（on-chip learning 能耗僅 ASIC 系統 3%）、港大/清華憶阻器 ADC（能效 ×15.1、面積 ×12.9，攻克類比 CIM 最大 ADC 瓶頸）、IBM 類比 ReRAM 推論。需求面結構性催化：TrendForce 估 2029 推論成 AI 伺服器主驅動，競爭由「更大模型」轉向「更有效率模型」。
| 公司 | 市佔／地位 | 角色 |
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| [US] d-Matrix (資料中心) (—) | 資料中心推論 | 未上市；Llama 70B 30K tokens/s @2ms/token；2026-06 量產出貨 |
| [NL] Axelera AI (邊緣視覺) (—) | 邊緣/視覺推論 | 未上市；Metis 214 TOPS、Europa 629 TOPS@INT8 2026-H1 上市；安防/工業/機器視覺/生成式邊緣 |
| [US] EnCharge AI (端側/筆電) (—) | 端側/筆電推論 | 未上市；EN100 鎖定 AI 筆電(200+TOPS@8.25W)/工作站(~1 PetaOPS)、early-access 進行中 |
| [US] Mythic (車用/國防) (—) | 端側/車用/國防 | 未上市；機器人/車用/國防 + 資料中心 LLM |
| [CN] Houmo.AI 後摩智能 (—) | 中國邊緣 AI | 未上市；漫界 M50 力擎 LQ50 M.2 卡跑 7B/8B >25 tokens/s；端邊大模型定位 |
| [CN] Tsinghua 清華大學 (—) | 學研基礎(憶阻器) | on-chip learning 能耗僅 ASIC 系統 3%；類比 CIM 學研領先 |
| [US] IBM Research (IBM) | 類比 CIM 研究 | in-memory ReRAM 陣列做類比神經網路推論 |
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