比利时Imec公布3DCCD内存架构，结合DRAM速度与NAND密度提升AI推理性能

5 月 19 日传来消息，比利时研究机构 Imec 在 5 月 12 日发布了一篇博文，展示了一种全新的 3D CCD 内存架构。这项技术的目标是融合 DRAM 的高速度与 NAND 闪存的高存储密度，从而提升人工智能推理的性能表现。

针对当前 AI 加速器中常见的“内存墙”问题——即计算单元因数据等待而无法持续处理 Token 的瓶颈——Imec 提出了全球首个专为 AI 设计的 3D 电荷耦合器件（CCD）内存方案。这一创新旨在解决数据流动延迟带来的效率低下。

3D CCD 内存架构的核心工艺在于垂直堆叠内存芯片。这种方法能够显著缩短数据传输路径，同时提高集成密度，从而优化整体性能。

Imec 指出，在实验室条件下，这种器件的电荷传输速度已经超过了 4GHz。对于 AI 推理来说，如果能将数据更快地输送到计算单元，就有望减少等待时间，进而降低单位任务的内存成本。

为了降低漏电流并支持更高密度的 3D 集成，研究人员选用了 IGZO（铟镓锌氧化物）材料。这种化合物在电子迁移率、能效和光学透明性方面均优于传统硅材料，更适合作为高密度堆叠结构中的电荷传输层。不过，其优势目前主要停留在实验结果层面，距离大规模量产仍有差距。

CCD 技术其实并不新颖。它曾广泛应用于数码相机、广播视频设备、科学成像设备和天文传感器等领域。后来，CMOS 传感器凭借更快的速度、更低的功耗和更低的制造成本，逐步取代了 CCD 的地位。

CMOS 还能将模数转换和图像处理等关键功能集成到芯片上，因此更适合轻薄、低成本的现代相机设计。Imec 此次的尝试，相当于将一项老技术重新带回新的应用场景。

不过，这项 3D CCD 技术目前仍处于概念验证阶段。它能否以稳定且经济的方式扩展到实际产品中，原文并未给出明确答案。

研究人员也坦诚地表示，这项技术短期内不太可能出现在数据中心服务器中。目前最大的现实挑战在于散热表现和层数扩展能力。如果这两方面问题无法得到解决，这种架构就很难真正替代现有的主流内存方案。

附上参考地址

Imec demonstrates the first 3D implementation of a charge coupled device for AI memory applications

来源：IT之家