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。
DRAM/PIM 由韓系雙雄壟斷：三星（005930.KS，HBM-PIM/LPDDR-PIM，2025-04 OCP Global Summit 展 LPDDR-PIM）、SK海力士（000660.KS，GDDR6-AiM）、Micron（MU，PIM 原型參與者）。新興 NVM/ReRAM：Weebit Nano（WBT.AX，ReRAM IP，2025-10 於 onsemi 300mm 量產 fab 流片、SkyWater 130nm 量產、TI 2025-12 授權、2026-03 入選韓國政府 ACiM 計畫）、Infineon×TSMC（IFX.DE，AURIX TC4 MCU 內含 20MB ReRAM、TSMC 28nm 製造）、GlobalFoundries（GFS，22FDX+ RRAM 平台 2026 量產）。Yole 估 2028 全球嵌入式新興 NVM 市場約 $2.7B。新興 NVM 的耐寫次數、類比電導線性度，是類比 CIM 量產的關鍵變數。
| 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(+8× YoY)、FY26 指引≥A$10M；TI 授權、DB HiTek JEDEC 認證、客戶完成流片(含 Overlord Labs)、onsemi 測試晶片如期；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 |
資料來源
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。
台廠 IP 槓桿：力旺 eMemory（3529.TWO，Logic NVM IP 龍頭，NeoFuse/NeoMTP/RRAM/MRAM/NeoPUF；NeoFuse OTP 通過 TSMC N3P 驗證(2025-06) 卡進先進製程 AI/HPC；TTM 營收約 $123M、市值約 $7.56B；RRAM/MRAM 是 CIM 非揮發權重儲存基礎）、智原 Faraday（3035.TW，ASIC/SoC + 矽智財含 memory compiler/類比/介面 IP，可整合 CIM 巨集做客製推論 ASIC）。EDA/IP 大廠：Synopsys（SNPS，SRAM/記憶體編譯器、CIM 設計流程）、Cadence（CDNS，Tensilica 可程式 DSP/NPU IP + 記憶體子系統 IP）。Weebit Nano（WBT.AX，ReRAM NVM IP 授權）。此環節為 CIM 提供「把運算塞進記憶體巨集」的設計工具與權重儲存 IP，技術門檻在類比/混訊與良率收斂。
| 公司 | 市佔／地位 | 角色 |
|---|
| [TW] 力旺 eMemory (3529.TWO) | Logic NVM IP 龍頭 | 2026Q1 營收 NT$19.39 億(+20% YoY)、授權金 +58.6% YoY、營益率 60.5%；3nm AI Server CPU 授權放量；NeoFuse OTP 通過 TSMC N3P；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 |
資料來源
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。
數位 CIM：d-Matrix（未上市，DIMC；微軟 M12 投資、屬「微軟支持」陣營；Corsair PCIe Gen5 卡 8×6nm chiplet、2GB on-chip SRAM、~150TB/s、最多 256GB LPDDR5X；2026-06 全面量產出貨、客戶約 90% 在美其餘中東/東南亞、已有 hyperscaler/neocloud/前沿 AI lab 承諾；推 SquadRack 機架級系統；Series C $275M、估值 $2B、累計 $450M；自述 vs GPU 系統 10× 快/3× 低成本/3-5× 能效；下一代 Raptor 走 TSMC 4nm + 3DIMC DRAM 堆疊、預計 2027）、Axelera AI（未上市，NL，D-IMC + RISC-V；Metis AIPU 214 TOPS、Europa 629 TOPS@INT8 2026-H1 上市；2026 募逾 $250M(Innovation Industries 領投、BlackRock 加入)、累計約 $450M；Titania chiplet EuroHPC DARE €61.6M、2027 問世）。類比 CIM：EnCharge AI（未上市，普林斯頓 Naveen Verma 衍生；切換電容 SRAM；2025-05 發表 EN100 並進入 early-access：M.2 200+TOPS@8.25W 筆電、PCIe 4-NPU ~1 PetaOPS 工作站、>40 TOPS/W；自述能效較領先數位 AI 晶片高達 20×；Series B 逾 $100M、累計 $144M+、DARPA $18.6M）、Mythic（未上市，類比快閃存權重；M1076/M2000；2026-05 併購歐洲數位處理器 IP 廠 Videantis 補數位/視覺處理；Series D $125M(2025-12)、累計約 $260M）。大廠 PIM：三星（005930.KS，HBM-PIM/LPDDR-PIM）、SK海力士（000660.KS，CES 2026 展 AiMX/CMM-Ax(CXL-PIM)/CuD，比 GPU 系統省 1/5 功耗）。通用 PIM：UPMEM（未上市，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（未上市，CN，Momagic 50、2025-26 中國新興獨角獸 Top 50）。⚠ Untether AI（CA）2025 倒閉、團隊被 AMD acquihire——印證「非聚焦 LLM 則市場有限」的賽道風險。
| 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；WAIC 2025 發表；2025-26 中國新興獨角獸 Top 50 |
| [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）。
TSMC（2330.TW / TSM，SRAM-CIM 巨集示範 55nm 峰值 44.3 TOPS/W；先進製程承製多數 CIM chiplet——d-Matrix 用 6nm chiplet 但走有機基板而非 CoWoS/HBM，刻意繞開 HBM 整合複雜度，對「HBM 唯一解」敘事是側面挑戰）、GlobalFoundries（GFS，22FDX+ RRAM CIM 平台 2026 量產）、Samsung Foundry（005930.KS，自有 PIM 製造 + 混合鍵合 HBM）。3D 堆疊路線（d-Matrix Raptor 3DIMC 把 DRAM 直接堆於 compute chiplet）需先進封裝與 hybrid bonding 能力，與 hbm/cowos 主題的封裝生態交集。承製端是把 CIM 從原型推向量產的關鍵載體與良率守門人。
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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；2025Q1 中國邊緣 AI 晶片 +217% YoY |
| [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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