研判2025！中国神经形态芯片行业产业链、市场规模及重点企业分析：3D堆叠+忆阻器技术使能效比飙升50倍，技术突破与市场需求双重推动行业发展[图]

内容概况：中国神经形态芯片行业迎来了快速发展的新阶段，技术突破和市场需求的双重推动使其成为全球半导体行业的重要竞争领域。2024年，中国神经形态芯片行业市场规模约为25.48亿元，同比增长12.89%。技术方面，清华大学研发的“天机芯”和浙江大学研发的亿级神经元类脑计算机展示了中国的技术实力。2025年，中国企业在7nm以下制程的神经形态芯片量产良率上取得提升，部分实验性产品采用3D堆叠技术与新型忆阻器材料，能效比传统GPU提升50倍以上。

相关上市企业：寒武纪（688256）、海光信息（688041）、中芯国际（688981）

相关企业：隆基绿能科技股份有限公司、云南锗业集团股份有限公司、有研新材料股份有限公司、深圳市江波龙电子股份有限公司、北京时代全芯存储技术股份有限公司、上海微电子装备（集团）股份有限公司、中微半导体设备（上海）股份有限公司、江苏长电科技股份有限公司、科大讯飞股份有限公司、商汤集团股份有限公司、歌尔股份有限公司、汉威科技集团股份有限公司、北京灵汐科技有限公司、杭州时识科技有限公司、华为技术有限公司

关键词：神经形态芯片、神经形态芯片市场规模、神经形态芯片行业现状、神经形态芯片发展趋势

一、行业概述

神经形态芯片是一种模仿人脑神经网络结构和功能的新型芯片。它以神经科学理论和生物学实验结果为依据，综合认知科学和信息科学，参考生物神经网络模型和架构，采用现有CMOS器件/电路或者新型神经形态器件模拟生物神经元和突触的信息处理特性。其目的是构建一个具备信息感知、处理和学习等功能为一体的智能化计算平台。目前主流的神经形态芯片实现技术主要数字CMOS型、数模混合CMOS型、基于新型器件的混合系统三种。

二、行业发展历程

中国神经形态芯片行业历经三大阶段发展：2010-2018年为学术研究阶段，2010-2015年北大、中科院等机构开展CMOS基与光子芯片基础研究，2016-2018年论文增长、技术成熟度从33.25%跃升至95%；2019-2023年进入工程化突破期，2019-2020年专利申请峰值达96件，2021-2023年实现小规模生产与应用验证；2024年至今为商业化加速阶段，2024年纳入国家AI发展规划推动研发投入激增，产业链不断完善，2025年产业化爆发，7纳米先进制程芯片量产，长三角建成全球首条28纳米生产线，封装测试国产化率达92%，在工业自动化、消费电子等领域实现初步应用，标志着行业从技术积累向规模化商用全面跨越。

三、行业产业链

神经形态芯片行业产业链上游主要包括单晶硅、单晶锗、砷化镓等半导体材料，阻变存储器、忆阻器、相变存储器等特殊材料，以及光刻机、等离子刻蚀机、晶圆制造设备、封装测试设备等生产设备。产业链中游为神经形态芯片研发生产环节。产业链下游主要应用于人工智能、传感系统、类脑计算与认知科学、智能设备等领域。

2024年，中国人工智能核心产业规模约为6000亿元，同比增长3.68%。随着国内政策驱动效应的显著，《十四五数字经济发展规划》等政策持续加码，推动AI在智能制造、智慧城市、医疗健康等场景的深度渗透。神经形态芯片作为一种模拟人脑神经网络结构和功能的新型芯片，以其高效的信息处理能力和低功耗特性，逐渐成为人工智能领域的关键技术之一。

相关报告：智研咨询发布的《中国神经形态芯片行业市场竞争态势及前景战略研判报告》

四、市场规模

中国神经形态芯片行业迎来了快速发展的新阶段，技术突破和市场需求的双重推动使其成为全球半导体行业的重要竞争领域。2024年，中国神经形态芯片行业市场规模约为25.48亿元，同比增长12.89%。技术方面，清华大学研发的“天机芯”和浙江大学研发的亿级神经元类脑计算机展示了中国的技术实力。2025年，中国企业在7nm以下制程的神经形态芯片量产良率上取得提升，部分实验性产品采用3D堆叠技术与新型忆阻器材料，能效比传统GPU提升50倍以上。

五、重点企业经营情况

中国神经形态芯片行业竞争格局呈现“设计领先、制造突破”的特征。设计环节，华为海思、寒武纪、地平线形成三足鼎立之势：海思依托昇腾系列AI芯片和5G SoC集成神经形态单元，占据云边端协同优势；寒武纪以思元系列芯片和SNN技术突破，在算力密度与能效比上领跑；地平线则聚焦智能驾驶场景，其征程系列芯片通过BPU架构实现低延迟边缘计算。制造端，中芯国际14纳米制程量产及7纳米技术突破，长电科技3D封装与SiP技术支撑，构建了从晶圆制造到先进封测的完整产业链。

中科寒武纪科技股份有限公司作为中国AI芯片领军企业，寒武纪在神经形态芯片领域实现三大突破：技术架构上首创“存算一体”设计，思元370-N芯片支持脉冲神经网络（SNN）加速，算力密度达10TOPS/W，接近人脑能效水平；产品应用上，思元系列芯片已量产并应用于医疗影像加速（如领启KA200实现CT影像3D重建速度提升5倍）、智能驾驶预处理（支持多传感器融合决策）.2025年上半年，寒武纪营业收入为28.81亿元，同比增长4347.82%；归母净利润为10.38亿元，同比增长295.82%.

中芯国际集成电路制造有限公司作为中国晶圆制造龙头，中芯国际在神经形态芯片制造环节实现关键突破：工艺制程上，完成14纳米及以下先进制程量产，N+2工艺良率达99.98%，支撑寒武纪、华为海思等企业神经形态芯片流片；产能布局上，长三角建成全球首条28纳米神经形态芯片专用生产线，年产能达12万片，配套封装测试国产化率92%；技术协同上，与中科院合作开发忆阻器材料，支持灵汐科技类脑芯片的突触可塑性实现，推动存算一体架构物理实现。2025年上半年，中芯国际营业收入为323.48亿元，同比增长23.14%；归母净利润为23.01亿元，同比增长39.76%.

六、行业发展趋势

1、技术架构不断迭代创新，引领能效突破

中国神经形态芯片行业未来将围绕“存算一体+脉冲神经网络”架构深化技术迭代。7纳米及以下先进制程的普及将推动芯片能效比跃升，例如寒武纪思元系列通过数模混合设计实现算力密度达10TOPS/W，接近人脑能效水平。同时，光子神经形态芯片、硅基光子集成技术将突破传统电子芯片的功耗瓶颈，曦智科技的光子芯片已实现5倍能效提升，适用于数据中心级计算场景。此外，类脑计算单元与传统SoC的融合将成为主流，如华为海思昇腾系列集成神经形态计算单元，支持动态学习与实时决策，在自动驾驶、机器人控制中实现低延迟处理。技术迭代将推动行业从“专用芯片”向“通用智能计算平台”演进，支撑AI从云端向边缘端、终端全面渗透。

2、应用场景拓展，驱动产业规模化

神经形态芯片的应用场景将从专业领域向消费级市场快速扩展。在自动驾驶领域，征程系列芯片通过BPU架构实现多传感器融合与低延迟决策，支撑L4级自动驾驶落地；医疗健康领域，Polyn芯片支持可穿戴设备的心率、血氧检测，脑机接口技术实现更自然的信号解析；工业自动化中，AGV机器人、工业无人机依托神经形态芯片的实时环境交互能力提升效率。消费电子领域，时识科技Speck系列芯片支持手机动态视觉处理、手势控制，灵汐科技触感芯片赋能智能家居的触觉反馈系统。随着5G+AIoT生态成熟，神经形态芯片将成为万物互联的核心硬件载体。

3、产业链自主可控，加速国产化替代

在国家集成电路产业投资基金三期3440亿元注资驱动下，中国神经形态芯片产业链正加速国产化替代。设计环节，华为海思、寒武纪等企业已实现架构自主创新；制造环节，中芯国际14纳米制程量产，N+2工艺良率达99.98%，长三角28纳米生产线年产能达12万片；封测环节，长电科技3D封装、SiP技术支撑高密度集成，国产化率达92%。关键材料方面，硅晶圆、光刻胶国产化率持续提升，忆阻器材料研发突破将支撑存算一体架构物理实现。产业链自主可控将降低对进口设备和材料的依赖，同时通过“龙头企业+专精特新”生态协同，推动中国在全球神经形态芯片竞争中占据技术高地与成本优势，实现从“跟跑”到“领跑”的跨越。

以上数据及信息可参考智研咨询（www.chyxx.com）发布的《中国神经形态芯片行业市场竞争态势及前景战略研判报告》。智研咨询是中国领先产业咨询机构，提供深度产业研究报告、商业计划书、可行性研究报告及定制服务等一站式产业咨询服务。您可以关注【智研咨询】公众号，每天及时掌握更多行业动态。