基于SRAM的感存算一体化技术综述

来源：电子与信息学报杂志2023年第8期北京时间：

作者：杨兴华, 杨子翼, 苏海津, 姜炜煌, 张静, 魏琦, 骆丽, 王忠静, 吕华芳, 乔飞

单位：1.北京林业大学理学院 北京 1000912.北方工业大学信息学院 北京 1000413.北京交通大学电子信息工程学院 北京 1000444.清华大学 北京 100084

摘要：基于SRAM(静态随机存取)存储器的感存算一体化芯片架构将传感、存储和计算功能结合，通过使存储单元具备计算能力，避免了计算过程中数据的搬移，解决了冯诺依曼架构所面临的“存储墙”的问题。该结构与传感器部分结合，可以实现超高速、超低功耗的运算能力。SRAM存储器相较于其他存储器在速度方面具有较大优势，主要体现在该架构能够实现较高的能效比，在精度增强后可以保证较高精度，适用于低功耗高性能要求下的大算力场景设计。该文调研了近几年来关于感存算一体化的研究，介绍了传统感知系统和持续感知系统及感算共融系统，并介绍了基于SRAM存储器的感存算一体芯片最常见的几种计算单元结构，在电压域、电荷域和数字域考察了基于SRAM的感存算一体的研究发展，进行分析对比其优劣势，结合调研分析讨论了该领域的未来发展方向。

关键词：感存算一体, SRAM存储器, 冯诺依曼计算架构

基金资助：国家自然科学基金(92164203)，清华大学-宁夏银川水联网数字治水联合研究院基金项目(SKL-IOW-2020TC2003)