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基于RRAM的单器件实现向量乘法与多比特存储的超高面积效率方案
RRAM-Based Single Device for Vector Multiplication and Multibit Storage With Ultrahigh Area Efficiency
Yang Shen · Zhoujie Pan · Mengge Jin · Jintian Gao 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2024年12月
针对冯·诺依曼架构在速度与功耗方面的瓶颈，存内计算成为一种有前景的解决方案。该技术通常依赖由阻变存储器（RRAM）构成的存储单元阵列，利用其多阻态特性可提升数据存储密度。然而，RRAM普遍存在可靠性不足及长程循环特性难以优化的问题。本文提出一种新型三维RRAM器件，兼具2比特向量乘法与多比特存储功能。通过分析与SPICE仿真验证了其可行性，该器件无需写入验证过程，显著提升了面积效率、存储密度与运算速度。相较于传统用于向量乘法的CMOS电路，所需器件数量减少93.75%，为未来存内计算提供了新路径...
解读: 该RRAM存内计算技术对阳光电源储能系统的智能控制器具有重要应用价值。PowerTitan等大型储能系统需处理海量电池管理数据和实时功率调度计算，传统架构存在功耗与响应速度瓶颈。该技术通过单器件实现向量乘法运算，器件数量减少93.75%，可直接应用于ST系列储能变流器的BMS芯片和iSolarClo...
用于高密度、高能效存内计算的多级编程三维垂直阻变存储器
3-D Vertical Resistive Switching Random Access Memory (3D-VRRAM) With Multilevel Programming for High-Density, Energy-Efficient In-Memory Computing
D. Bridarolli · C. Zucchelli · P. Mannocci · S. Ricci 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年4月
电阻式随机存取存储器（RRAM）器件为内存计算（IMC）应用展现出一系列引人注目的特性，如非易失性存储、低读取电流和高可扩展性。内存计算能够克服数据密集型工作负载（如边缘端深度学习）的内存瓶颈。在此背景下，3D 垂直 RRAM（3D - VRRAM）是一种有望以低成本实现高存储单元容量的方案。在本研究中，我们展示了一种基于 HfOx 的 3D - VRRAM 交叉开关阵列（CBA），其具备精确多级编程的内存计算能力。我们通过在 3D - VRRAM 上进行内存计算，对矩阵向量乘法（MVM）以及逆...
解读: 从阳光电源的业务场景来看，这项3D垂直阻变存储器（3D-VRRAM）技术在存内计算领域的突破，为我们在新能源智能化控制系统中的算力瓶颈提供了潜在解决方案。 在光伏逆变器和储能系统领域，实时功率预测、MPPT算法优化、电网调度响应等应用场景需要处理海量传感器数据并执行复杂的深度学习推理。传统冯·诺依...