東芝提出STT-MRAM存儲器內運算架構

　　東芝(Toshiba)在2013年12月9~11日的國際電子元件會(huì )議(IEDM2013)中，提出一個(gè)記憶內運算的架構，以磁性隨機記憶體STT-MRAM執行，可大幅提升性能，并減低耗電，記憶體配置也可更加自由，頗適合智慧型手機等行動(dòng)裝置應用。

　　目前大部分的電腦負責運算的處理器、與負責存取資料的記憶體是分離的單元，資料由記憶體傳入處理器，運算后再傳入記憶體;近年來(lái)處理器與記憶體的時(shí)脈快速成長(cháng)，雙方資料傳輸成為提升處理速度的瓶頸，將記憶體與處理器整合在一起，就是解決問(wèn)題的方式。

　　東芝提出使用該公司STT-MRAM的記憶體內運算架構，適合智慧型手機等行動(dòng)裝置應用。

　　東芝在2004年時(shí)，曾提出將記憶體分散在處理器內的技術(shù)，資料不須透過(guò)傳輸埠，但這只適合需要少量記憶體的用途，當設備需要大量記憶體時(shí)，這種架構效果不大;因此，新的架構便是直接在記憶體內運算。

　　記憶體內運算的優(yōu)點(diǎn)，首先便是資料不需透過(guò)較低速的資料埠來(lái)回傳輸資料，運算速度可以增加。而且運算過(guò)程的處理周期，也可大幅減少，原本需要50個(gè)周期的方程式，可以減為16個(gè)周期;而需要408個(gè)周期的2次方程式，可以減為44個(gè)周期，運算速度可增為10倍。

　　記憶體內運算架構，以現有的SRAM也可執行，但因SRAM斷電時(shí)資料會(huì )消失，因此待機時(shí)將消耗大量電力。東芝提出STT-MRAM的記憶體內運算架構，利用STT-MRAM斷電也可保留資料的優(yōu)點(diǎn)，將可減低耗電。

　　東芝研發(fā)的STT-MRAM，在同樣容量下，占用基板面積小于SRAM;雖然寫(xiě)入速度低于SRAM，但讀取速度與SRAM相當，進(jìn)行記憶體內運算時(shí)，考慮STT-MRAM的低耗電，這將成為有效的高速低耗電運算架構。

　　而目前的電腦架構，為提升運算速度，常將記憶體分為高速的多個(gè)階層快取記憶體，與低速的主記憶體，彼此不能通用;采用記憶體內運算架構，不需要將記憶體分割成數階層，將可更有效的應用記憶體。