存算一体

简介

存算一体(Computing-in-Memory)是一种打破计算与存储物理分离的芯片架构,直接在存储器内部或近端完成运算,以消除数据频繁搬运带来的性能与能耗瓶颈,即所谓的「内存墙」。

原理

传统架构中数据需在内存与处理器间反复搬运,能耗与延迟巨大。存算一体利用存储阵列的物理特性,在读取数据的同时完成矩阵向量乘加等运算。常见实现包括基于 SRAM、闪存以及忆阻器等新型器件的模拟或数字计算方案。

应用

• 人工智能推理加速
• 边缘端低功耗智能
• 大规模矩阵运算
• 神经网络专用加速器

现状

存算一体被视为后摩尔时代提升算力能效的重要方向,在 AI 计算需求驱动下加速发展。模拟计算精度、器件一致性与工艺成熟度仍是挑战,已有部分产品在端侧 AI 场景实现商用。