随着智能计算和大数据技术的快速发展，数据密集型计算需求激增，对低计算强度、高访存频率的处理能力提出了更高要求。非易失存算一体技术因支持数据原位存储与计算而备受关注，但长期以来面临“存力”与“算力”难以协同的瓶颈。近日，中国科学院微电子研究所在该领域取得重要突破，成功解决了高密度存算与近存计算中的关键难题。 在存算技术方面，研究团队设计并流片验证了基于电荷俘获型晶体管的混合域存内计算宏芯片。该方案采用高密度差分增益式存算阵列，结合高能效的模拟预测与数字计算工作机制，以及低硬件开销的定点浮点统一处理电路。验证结果显示，该芯片能够高效支持 INT4/8 和 FP4 矩阵—向量计算，实现了存储密度与算力密度的同步提升，有效应对了多种计算任务需求。 在近存技术方面，团队创新性地研发了基于新型铁电 NAND 闪存的近存计算芯片。通过引入后道铁电栅晶体管阵列、充电放电交替式读取方案以及极性自转换灵敏放大器电路，团队成功构建了低开销、多功能的相位域近存计算单元。流片实验表明，该技术能高效完成高维度、高并行及多比特向量的近似向量搜索任务，为发展大容量 NAND 型近存技术提供了全新思路。 这两项研究成果均获得了国家自然科学基金委员会和中国科学院战略性先导科技专项的支持。相关技术的成功研发，不仅突破了现有存算瓶颈，也为未来应对海量数据处理挑战奠定了坚实的技术基础。