中国移动存算一体提案入选中国科协“2022十大重大产业技术问题”-排行榜大全

6月27日，在第二十四届中国科协年会上，中国科协副主席、中国工程院院士尤政面向社会发布2022重大科学问题、工程技术难题和产业技术问题。此次征集发布活动共收到107家全国学会和学会联合体、8家领军企业和企业科协提交的649个问题难题。经过形式审查、科技工作者网络投票、学科领域专家复选和终选预选、终选等环节，126位院士专家从前沿性、战略性、创新性、引领性等方面严格把关，最终确定30个重大问题难题。这些问题难题将引领科技创新趋势和科研方向，服务国家科技发展规划和科研立项决策，有力推动高水平科技自立自强。中国移动的提案如何实现存算一体芯片工程化和产业化成为中国科协发布的10个对产业发展具有引领作用的产业技术问题之一。

该提案是由中国移动研究院项目团队在深入研究存算一体技术的基础上，通过综合分析存算一体芯片技术优势及产业化需求，提炼出的存算一体技术工程化和产业化过程中亟待解决的重要问题，对于存算一体芯片在实现技术突破后进一步推进产业应用具有重要的指导意义。

近年来人工智能对算力的需求呈爆发式增长，算力的增长速度远远无法满足算法对算力的增长需求。经典的冯·诺依曼架构因存储单元与计算单元分离，每次运算需要将数据从存储单元搬运至计算单元，完成计算后再将结果存回，频繁的数据搬运产生了大量的功耗和时延，成为算力增长的主要瓶颈。存算一体技术通过模拟人脑存算一体化工作机制，从材料、器件、计算范式、架构等方面进行革新，可在存储器内部实现高效的数据计算，突破冯·诺依曼架构瓶颈，减少数据搬运能耗及时延，大幅提升算力和能效水平。凭借强算力、高能效优势，存算一体有望成为AI时代的主流计算架构，支持端、边、云侧智能计算等多种高效计算场景。

忆阻器是一种新原理纳米器件，具有集成密度高、操作功耗低、非易失等优势。通过引入新型忆阻器器件，可在同一器件内实现存储功能与计算功能，有效地避免传统计算架构中因处理器与存储器分离所导致的计算效率低、功耗高的问题。中国移动自2021年起开展存算一体技术研究，并与高校和产业伙伴联合推动存算一体多技术路线探索和研发。与清华大学共建联合研究院物联网智能微系统研究中心，攻关大规模忆阻器阵列制备技术、多忆阻器阵列协同高性能计算框架技术等，忆阻器集成规模突破百万级，并研发业内首款基于忆阻器的存算一体宏单元技术验证系统，算力与能效比相同工艺下的传统处理器提升1到2个数量级，达业内领先水平，为基于忆阻器的存算一体芯片研发和产业化奠定了坚实基础，并有望率先在物联网终端、行业边缘网关、5G云小站等端边场景集成应用，并探索逐步应用于数据中心高效计算场景的可能性。同时，中国移动也与北大、中科院、浙大等高校和科研机构交流合作，并与中兴开展基于SRAM和近存计算相关方案的探索验证，共同推进存算一体产业发展。

存算一体的产业成熟依赖芯片的工程化、产业化进程，需要在新材料、新器件、新架构、新软件、新算法、新应用等方面加强技术研发与生态构建。中国移动将依托链长身份，通过产学研投结合的新模式，持续推动中国移动在先进计算领域的新突破。