具有超高能效比的并行存内无线计算方案

1. 痛点问题

在现有的数字无线通信系统中，用于信号处理的数字计算单元（如CPU、GPU等）和用于发射/接收信号的模拟传输单元（如天线等）在硬件上是分离的，由于两个单元在不同的域工作，信号需要在数字域和模拟域之间不断地进行陡峭转换，导致巨大的能量损耗，极大削减了终端设备的续航能力。因此，如何设计出能够消除陡峭模数转换界面，且可以同步完成信号的计算与传输的全新硬件成为一个备受关注的议题。

2. 解决方案

南京大学物理学院缪峰教授、梁世军副教授团队基于忆阻器的存内计算特点，提出并实现了并行存内无线计算原型通信系统。该并行存内无线计算技术将数字信号处理过程与信号传输过程进行了融合，利用忆阻器交叉阵列的并行架构和可编程态来处理时变模拟信号上携带的数字信息，大幅平滑了数字域和模拟域之间的转换界面，降低了无线数字通信的能耗。在该工作中，该团队展示了基于忆阻器交叉阵列的发射机和接收机。利用忆阻器交叉阵列的存算一体特性，在信号传输的过程中对其进行了同步处理。

3. 竞争优势分析

相比于传统的数字无线通信技术，不仅在功能上将信号处理过程和信号传输过程合二为一，具有很高的可靠性，而且在功耗上有两个数量级的降低。