存算一体/在记忆体运算 省时节能

2026-08-05 05:15:46
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香港大学李灿教授研究团队日前在国际顶级学术期刊《自然—纳米技术》(Nature Nanotechnology)上发表论文,指出随着人工智能与智慧装置快速发展,传统晶片发展和运算遇到了一大瓶颈:运算资料总要在「处理器」和「记忆体」之间跑来跑去,不但耗时且非常耗电。为打破此限制,港大的研究团队将目标转向「存算一体」技术,让记忆体直接具备计算与搜寻功能。有专家认为,「存算一体」技术正处在从实验室走向产业化的爆发前夜,全球竞争激烈。香港在基础研究和特定技术点上表现突出,而这项技术本身被视为计算架构的「范式革命」,影响意义深远。

全球攻坚技术产业化

根据网上资料,「存算一体」已不仅是学术概念,而是一个快速增长的市场,正处于从验证到落地的关键阶段。香港在「存算一体」的全球版图中,扮演着重要的基础研究和关键技术突破者的角色,尤其在忆阻器应用和模拟计算领域特色鲜明。香港理工大学、香港大学等高校团队都有相关研究。

发展「存算一体」芯片技术的意义主要包括四点:一、终结「数据搬运」时代:它从根本上解决了困扰电脑界数十年的冯‧诺依曼瓶颈。数据「存在哪里,就在哪里算」,避免了在处理器和记忆体间的无效搬运;二、能效与速度的指数级提升:由于省去了搬运能耗,能效得到极大提升,有研究称AI计算中数据搬运成本可达计算的100倍。同时,延迟也大幅降低;三、解锁全新应用场景:超高能效使边缘AI成为可能,如手机端侧AI、可穿戴设备和自动驾驶等,毋须再依赖云端;四、催生新器件与新生态:「存算一体」的发展极大推动了忆阻器等新型器件的研发。同时,全球首个RISC-V「存算一体」标准已启动研制,预示着一个新软硬体生态的诞生。