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隨著智能計算、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的發(fā)展，低計算強度、高訪存頻率的數(shù)據(jù)密集型計算需求激增，支持數(shù)據(jù)原位存儲與計算的非易失存算一體技術(shù)受到廣泛關(guān)注。當(dāng)前，該技術(shù)存在“存力”與“算力”難以協(xié)同的問題，實現(xiàn)兩者有機融合以應(yīng)對不同類型計算任務(wù)成為關(guān)鍵挑戰(zhàn)。針對上述問題，近日，中國科學(xué)院微電子研究所在高密度非易失存算與近存技術(shù)研究方面取得進展。

在存算技術(shù)方面，團隊設(shè)計了基于電荷俘獲型晶體管混合域存內(nèi)計算宏芯片，研究了高密度差分增益式存算陣列、高能效模擬預(yù)測—數(shù)字計算工作機制，以及低硬件開銷的定點/浮點數(shù)據(jù)統(tǒng)一處理與計算電路。該技術(shù)得到了流片驗證，可高效支持INT4/8和FP4矩陣—向量計算，實現(xiàn)了非易失存算芯片存儲密度與算力密度的共同提升。

在近存技術(shù)方面，團隊設(shè)計了基于新型鐵電NAND閃存的近存計算芯片，研究了基于后道鐵電柵晶體管的鐵電NAND閃存陣列、充電—放電交替式讀取方案與極性自轉(zhuǎn)換靈敏放大器電路，以及低開銷與多功能相位域近存計算單元。相關(guān)技術(shù)得到了流片驗證，可高效支持高維度、高并行、多比特向量的近似向量搜索任務(wù)，為發(fā)展大容量NAND型近存技術(shù)提供了新思路。

研究工作得到國家自然科學(xué)基金委員會和中國科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項的支持。