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斯坦福大学的研究人员正在探索一种可以升级当今CPU和GPU内部缓存的新技术 。 他们正在研究混合增益单元存储器 ， 这是一种SRAM和DRAM技术的融合 ， 旨在解决SRAM缓存目前面临的问题 。
【混合增益单元存储器将大幅提高CPU和GPU缓存的性能】领导该项目的斯坦福大学电气工程教授Philip Wong指出现代GPU设计中的一个重大挑战是 “内存墙问题” ， 即从较慢的DRAM中提取数据到快速但较小的基于SRAM的缓存中 ， 麻烦且高能耗 ， 这个瓶颈让研究人员寻找提供更好性能的SRAM替代品 。
SRAM的另一个问题是其尺寸 。 当今的芯片使用大量空间用于SRAM ， 每个比特需要6个晶体管（4个用于存储数据 ， 2个用于管理访问） 。 另一方面 ， DRAM可以使用仅一个晶体管和一些额外组件存储数据 ， 尽管它有一个令人烦恼的特点 ， 即需要不断刷新以保持数据存活 。
结合两种技术的最佳特性 ， 研究团队使用了一种混合增益单元 ， 该单元由两种不同材料制成的晶体管组成 。 使用原子层沉积铟锡氧化物（ALD ITO）作为写晶体管 ， 使用硅P沟道金属氧化物半导体（Si PMOS）作为读晶体管 。 这比两个基于硅氧化物的晶体管的解决方案性能更好 ， 后者的比特状态信号读取速度据称较慢 。
混合增益单元存储器可以增加存储密度 ， 缓存容量的增加可以减少从系统DRAM到CPU或GPU的数据传输时间 ， 提高整体性能并降低延迟 ， 还能解决与当前缓存架构相关的能耗问题 。
研究人员相信这项技术可以彻底改变未来的CPU和GPU设计 ， 推动低级缓存容量超越今天可能的范围 。
此外 ， 混合增益单元存储器与3D堆叠技术（如AMD的3D V-Cache）很好地配合 ， 为更大的容量提升打开了大门 。 这种组合可能会显著影响处理器在一系列计算任务中的性能 。
如果一切按预期发展 ， 这项研究可能会为计算机架构的新纪元铺平道路 ， 解决一些长期存在的速度和效率问题 ， 这些问题一直阻碍着现代系统的发展 。
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