发布时间:2026-09-21 点击次数:
近日,山东大学大学生创新训练项目评审结果公布,课题组本科生王鹏锦负责的创新训练项目“基于忆阻器的全新架构存算一体型 CPU 设计”获推荐为国家级大学生创新训练项目。项目由王天宇老师指导,围绕忆阻器存算一体计算、新型 CPU 架构及硬件系统验证开展研究。
该项目针对传统冯·诺依曼架构中存储与计算分离所带来的“存储墙”问题,探索基于忆阻器的新型存算一体 CPU 架构。项目以忆阻器交叉阵列为核心,将数据存储与逻辑运算进行融合,并围绕可重构逻辑单元、算术逻辑单元、CMOS—忆阻器混合地址解码器以及系统级 CPU 架构开展研究,逐步实现“取指—译码—存算执行—结果存储”的完整计算流程。
前期研究中,团队已完成忆阻器逻辑门、算术单元及系统级 CPU 架构的初步设计与仿真验证,并在低功耗、高集成度方面取得较好结果。项目将进一步开展器件非理想性、系统鲁棒性及架构可扩展性研究,面向通用计算完善存算一体 CPU 的系统设计。
在此基础上,团队后续将进一步结合RISC-V 精简指令集架构与 FPGA 可重构硬件平台,探索存算一体单元与通用处理器数据通路、控制逻辑及指令体系的协同设计,推动研究由器件与电路仿真逐步向可编程 CPU 架构和 FPGA 原型系统验证拓展。
本项目由王鹏锦担任项目负责人,王天宇老师担任指导教师。项目的开展将进一步推动课题组在忆阻器器件、存算一体电路、RISC-V 处理器架构与 FPGA 系统验证等方向的交叉融合,为面向后摩尔时代的新型低功耗计算架构研究提供新的探索路径。

此外,王鹏锦依托课题组发表了一篇在国际电子器件领域权威期刊 IEEE Electron Device Letters 发表题为 “Memristor-Based CPU Architecture for In-Memory Computing” 的研究论文。DOI: 10.1109/LED.2026.3683728