在数字化迅速发展的时代,数据处理与存储需求愈发庞大,传统分离的计算与存储模式已无法满足高效低能耗的要求。存算一体技术应运而生,成为解决这一难题的重要方案。
存算一体技术的优势在于解决了传统架构下的“存储墙”和“功耗墙”问题。传统架构中,数据在存储器和处理器之间频繁读写,导致大量传输功耗,限制了芯片发展速度和效率。存算一体技术打破了这一限制,消除了数据搬移延迟和功耗,大幅提高了计算效率,降低了成本。
目前,存算一体技术主要分为近存计算、存内处理和存内计算三种类型。其中,近存计算通过封装技术实现高内存带宽和低访问开销;存内处理将计算过程嵌入到存储器内部,提高数据处理速度和效率;存内计算则将计算与存储合二为一,实现高效能耗比和高算力。
各大厂商也在积极探索存算一体技术的应用。三星通过基于HBM的新型内存和基于MRAM的存内计算研究取得突破性进展,大幅提升了系统性能并降低了能耗。SK海力士推出了基于PIM技术的GDDR6-AiM产品和基于CXL的存算一体计算存储器解决方案,应用于机器学习和大数据计算领域。台积电研究出基于数字改良的SRAM设计和自旋轨道转矩磁性存储器技术,进一步提高了存算一体芯片的性能和功耗比。英特尔则推动MRAM技术的发展,提供了基于FinFET的STT-MRAM产品。
国内初创企业也在存算一体技术领域取得了突破。亿铸科技提出了存算一体超异构架构,率先实现了基于忆阻器ReRAM的AI大算力POC芯片,性能超越传统架构芯片。千芯科技开发了可重构存算一体芯片,已在云计算和自动驾驶感知等领域应用。知存科技则专注于重新设计存储器,提供了基于SRAM的感存算一体架构芯片,广泛应用于智能语音和AI健康监测等场景。九天睿芯研发了基于SRAM的感存算一体架构芯片ADA20X,提供了超高能效比的解决方案。
存算一体技术即将迎来大规模应用的时刻。随着技术的成熟和商用化,存算一体技术市场将迎来爆炸式增长,为全球经济发展注入新动力。然而,存算一体技术仍面临着挑战,需要产业链上下游的合作与创新,以应对日益增长的市场需求。
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