密度。高濱老師表示，終極目標(biāo)是希望能與 M3D 高密度存儲(chǔ)器拼密度，但這很難做到。清華大學(xué)現(xiàn)在在嘗試用HBM的方式，把多片憶阻器堆疊起來。這就需要把片內(nèi)憶阻器的尺寸盡量做小。其中面臨的挑戰(zhàn)就是憶阻器和晶體管的匹配問題，需要兩者的共同優(yōu)化，本質(zhì)還是工藝。

高濱老師滿懷期望的分享到：“未來，憶阻器還有可能會(huì)應(yīng)用到高速存儲(chǔ)，用憶阻器去研究憶阻器，就像用人去研究生物。這將是更高階的智能。這個(gè)方向，我覺得在學(xué)術(shù)界，還是非常值得去探索的。但是短期落地還是有困難的。因?yàn)楝F(xiàn)在想做大規(guī)模的，無論是在工藝上，還是在算法上，都還存在很多挑戰(zhàn)。不過，由高校牽頭去探索，確實(shí)是一個(gè)非常好的方向。”

存算器件的發(fā)展與測試需求

類腦計(jì)算的研究，本身需要用到動(dòng)力學(xué)特性，希望能看到電阻隨時(shí)間怎么變。同時(shí)，希望有很多電阻狀態(tài)，并且能監(jiān)控每一個(gè)電阻狀態(tài)的情況。其中，靜態(tài)情況的保持，需要關(guān)注絕對的電阻數(shù)值；動(dòng)態(tài)的，涉及到讀和寫的切換，速度越快越好。幾納秒的時(shí)鐘內(nèi)完成切換。

器件的測試結(jié)果，其實(shí)是沒辦法直接轉(zhuǎn)換到芯片里面去做。在器件狀態(tài)就得去做芯片方面的模擬測試。在靜態(tài)測試轉(zhuǎn)向動(dòng)態(tài)測試，對于微安級(jí)的電流，需要有納秒級(jí)別的寫入或者讀出，跟調(diào)控阻態(tài)的時(shí)候希望能有更精準(zhǔn)的寫和讀，是相近的需求。

高濱老師表示，他們現(xiàn)在想做模仿類腦的神經(jīng)形態(tài)器件，其實(shí)也是受限于設(shè)備。他分享說：“我們看到，近幾年有一些這方面的研究，但是速度基本也都是在毫秒，也有可能是因?yàn)榇竽X就是毫秒，所以我們也就是做到毫秒。但如果能做到比大腦快，那肯定更好。”

現(xiàn)在超級(jí)神經(jīng)元在毫秒量級(jí)，會(huì)有一個(gè)動(dòng)力學(xué)的響應(yīng)，器件可以做的很快，能做到納秒量級(jí)的響應(yīng)，是比生物量級(jí)快的一個(gè)超級(jí)大腦。我們相信，隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和應(yīng)用的不斷拓展，存算一體技術(shù)將在更多領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。

高濱
清華大學(xué)集成電路學(xué)院 副教授，博士生導(dǎo)師

高濱，現(xiàn)為清華大學(xué)集成電路學(xué)院長聘副教授。2008年本科畢業(yè)于北京大學(xué)物理學(xué)院，獲得物理學(xué)學(xué)士學(xué)位；2013年博士畢業(yè)于北京大學(xué)信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院微電子系，獲得微電子學(xué)與固體電子學(xué)專業(yè)博士學(xué)位；讀博期間曾赴新加坡南洋理工大學(xué)和美國斯坦福大學(xué)交流訪問。2013年至2015年在北京大學(xué)信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院做博士后，2015年加入清華大學(xué)微納電子系，2017年晉升準(zhǔn)聘副教授，2022年成為清華大學(xué)集成電路學(xué)院長聘副教授。

現(xiàn)主要從事先進(jìn)存儲(chǔ)器和存算一體芯片研究，在Science、Nature、Nature Electronics、Nature Nanotechnology、Nature Machine Intelligence等期刊發(fā)表論文200余篇，在微電子三大頂級(jí)會(huì)議（IEDM、VLSI和ISSCC）發(fā)表論文50余篇，總引用超過15000次。申請專利300余項(xiàng)。擔(dān)任了IEDM、IRPS、EDTM、ICTA的sub-committee chair，DAC、IMW、IPFA的TPC member，在重要國際學(xué)術(shù)會(huì)議做特邀報(bào)告20余次。2020年獲得國家青年人才項(xiàng)目支持，2024年獲得國家高層次人才項(xiàng)目支持。獲得中國電子學(xué)會(huì)自然科學(xué)一等獎(jiǎng)、教育部自然科學(xué)二等獎(jiǎng)、中國產(chǎn)學(xué)研合作創(chuàng)新成果獎(jiǎng)、中國科協(xié)中國十大新銳科技人物、清華大學(xué)年度教學(xué)優(yōu)秀獎(jiǎng)和優(yōu)秀博士學(xué)位論文指導(dǎo)教師等獎(jiǎng)勵(lì)。