存内计算进入手机内存:三星进博首展 LPDDR5X-PIM 与 UFS 5.0 全解读

科技资讯 2026-11-08 29 0

在 2026 年 11 月 5 日开幕的第九届进博会上,三星连续第九年参展。折叠屏手机和两亿像素传感器吸引了大部分目光,但半导体展区里一组并不起眼的内存对比模型,可能才是对普通用户影响最深远的展品——LPDDR5X-PIM 存内计算内存,以及同台亮相的 UFS 5.0 闪存。它们直接决定了未来几年手机端侧 AI 的体验上限。

进博展台上的配角,端侧 AI 的主角

三星 LPDDR5X-PIM 存内计算技术页,展示普通模式与 PIM 模式的切换流程

这套对比模型摆放在边缘 AI 展区,一侧是传统 LPDDR5X,另一侧是 LPDDR5X-PIM。传统架构里,数据需要在内存和主处理器之间来回搬运;而 PIM 方案把部分运算直接放进了内存内部。据展台工作人员介绍,这款业界首款搭载存内计算技术的 LPDDR 内存,在 16 个 DRAM Bank 中分别配置了运算单元,专门针对矩阵向量乘法这类 AI 推理中最常见的运算做优化,只把必要的结果传送给处理器。

为什么手机厂商突然开始关心内存怎么搬数据?答案藏在大模型里。端侧 AI 需要频繁读取模型权重,数据在内存与处理器之间的往返本身就可能成为瓶颈——算力再强,喂不上数据也是白等。

把运算搬进内存:PIM 到底改了什么

三星 LPDDR 历代移动内存演进对比图,从 LPDDR3 到 LPDDR5X 速率逐步提升

理解 PIM(Processing-in-Memory,存内计算)可以用一个做饭的类比:过去食材要不断从仓库搬到厨房,洗切烧全在厨房完成;PIM 相当于把一部分处理工作直接放到仓库旁边进行,来回跑的次数大幅减少。落到芯片层面,就是在 DRAM 的存储阵列附近嵌入计算单元,数据不必离开内存就能完成乘加运算,搬运量被压到最低。

对 AI 推理来说,这个改动的价值很大。大模型推理的大部分时间花在矩阵向量乘法上,这类运算的特点是数据量大、计算相对简单,传统架构下搬运数据的开销甚至超过计算本身。PIM 让计算贴着数据发生,正好打在这个要害上。

8 倍有效带宽,不是接口速度翻 8 倍

三星 UFS 5.0 闪存方案宣传图,标注最高 10.8GB/s 传输速度

三星公布的数据显示,LPDDR5X-PIM 的有效带宽最高可达传统 LPDDR5X 的 8 倍。这个数字需要正确理解:它指的是特定处理方式下的有效带宽,并不等于内存接口速度直接提高了 8 倍。有海外科技媒体的分析指出,PIM 的外部接口传输速度与现有顶级 LPDDR5X 基本处于同一水平,提升来自内部计算带宽——数据不用再挤外部通道,在内存内部就地完成运算,相当于「不用上高速」,而不是「把高速修宽 8 倍」。

同一份分析还提到,在特定条件下 LPDDR5X-PIM 的推理性能可提升约 3 倍:同样一个端侧模型的推理任务,等待时间能明显缩短。当然,这些数字都基于特定模型规模和精度条件测得,实际表现还要看软件如何调用硬件。

另一个容易被忽略的细节是兼容性。据介绍,LPDDR5X-PIM 兼容现有 LPDDR5X 系统架构,无需大幅改动硬件就能提升 AI 处理性能。对手机厂商来说,这意味着引入门槛比想象中低。

UFS 5.0:顺序读取 10.8GB/s 的存储新标准

三星 UFS 5.0 存储芯片与电路板特写

同台亮相的 UFS 5.0 瞄准的是存储环节。这款今年 6 月发布的闪存方案基于 UniPro 3.0 和 M-PHY 6.0 标准构建,最高带宽 10.8GB/s,顺序读取最高 10.8GB/s、顺序写入最高 9.5GB/s,两项速度都比上一代 UFS 4.1 提升一倍以上,随机读取性能提升 5 倍,能效提升超过 40%。

规格之外还有两个与体验直接相关的细节:最高 1TB 的容量被装进了 7.5×13.0×0.9 毫米的紧凑封装,体积比前代缩小约 16.7%,省出来的内部空间可以留给电池或其他部件;更低的传输功耗则直接利好续航。

对普通用户来说,更值得期待的不是跑分数字本身,而是手机在调用本地模型、处理大体积影像文件和切换复杂任务时,等待能不能少一点。

端侧大模型:能快多少,还差什么

把两件展品放在一起看,思路就完整了:内存端用 PIM 减少数据搬移,存储端用 UFS 5.0 加快模型载入。端侧 AI 跑大模型时,模型文件要从闪存读进内存,权重数据要在内存和处理器之间高速流转,链条中任何一环拖后腿,体验都会打折扣。

落地节奏方面,UFS 5.0 已明确将于今年第四季度量产,最高 1TB 容量版本同步提供,首批搭载的大概率是旗舰手机、XR 头显和 AI 可穿戴设备,明年旗舰机上见到它并不意外。LPDDR5X-PIM 则尚未公布具体的量产时间表——技术从展台走进量产设备,还要考虑成本、软件适配和实际功耗表现,存内计算需要软件栈配合调用,这部分生态建设通常比硬件本身更慢。

网友评论

  • 「内存厂终于不卷频率、开始卷架构了,又省电又提速,这个方向我支持。」
  • 「8 倍带宽这个说法确实容易误导人,看完科普才明白说的是内部有效带宽,一些媒体的标题确实带偏了。」
  • 「所以什么时候能在国产旗舰上看到 UFS 5.0?先蹲一波明年上半年的新机再说。」
  • 「PIM 听着很美好,就怕软件适配跟不上,别又是展台上很酷、真机上迟迟见不到。」

总结

从 LPDDR5X-PIM 到 UFS 5.0,三星这次进博会传递的信号很清晰:端侧 AI 的竞争正在从单点参数转向整机协同,让数据少跑路,有时比让处理器多干活更有效。对消费者来说,这些底层变化最终会以手机更顺手、AI 功能响应更快、续航更耐用的方式被感知。在内存成本走高、端侧大模型快速普及的当下,能从计算架构层面绕开数据搬运瓶颈的技术,值得放进观察清单慢慢看。

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