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2026年,芯片行业热议‘近存计算’,对于做传统数字IC或FPGA设计的工程师,想切入这个方向,需要学习哪些关于3D堆叠、存内计算电路和新型存储器(如ReRAM)的基础知识?职业机会如何?

嵌入式开发小白嵌入式开发小白
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1天前
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我是一名有3年经验的数字IC设计工程师,最近看到很多关于近存计算(Near-Memory Computing)和存内计算(In-Memory Computing)的新闻,感觉这是打破内存墙的一个趋势。我的背景是传统的SoC前端设计,对存储器接口(如DDR)比较熟悉,但对3D堆叠(如HBM)、存内计算的具体电路实现(比如用ReRAM做乘加运算)了解很少。如果想向这个新兴方向转型,应该从哪些基础知识补起?需要学习模拟电路吗?目前国内有哪些公司在做这个,职业机会和前景怎么样?
嵌入式开发小白

嵌入式开发小白

这家伙真懒,几个字都不愿写!
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  • FPGA学习ing

    FPGA学习ing

    近存计算和存内计算确实是打破内存墙的关键方向,对于传统数字IC工程师来说,转型既有挑战也有机遇。你的背景是SoC前端和存储器接口,这其实是个很好的起点。

    首先,基础知识补强可以从几个层面入手。关于3D堆叠,比如HBM,你不需要从物理制造学起,但必须理解其系统级架构和接口协议。建议先深入学习JEDEC的HBM2/HBM3规范,理解其通过硅通孔(TSV)的堆叠方式、伪通道(pseudo-channel)划分、以及如何与控制器(通常由数字设计)交互。这和你熟悉的DDR接口设计有相通之处,但并行度和时序更复杂。

    关于存内计算电路和新型存储器(如ReRAM, PCM, MRAM),这是难点。你问是否需要学习模拟电路,答案是:需要了解,但深度取决于岗位。存内计算的核心是在存储阵列内直接完成模拟域的乘加运算(比如利用欧姆定律和基尔霍夫定律)。作为数字工程师,你不需要亲手设计模拟Sense Amplifier或DAC/ADC,但必须理解其工作原理、非理想特性(如器件变异、噪声)以及对数字电路和算法提出的要求。建议从学术论文入手,看一些ReRAM交叉阵列做向量矩阵乘法的经典电路架构,搞懂从数字输入到模拟计算再到数字输出的完整数据流。

    学习路径建议:1. 巩固数字芯片设计基础(这是你的本钱)。2. 学习计算机体系结构,特别是内存层次结构、数据密集型计算(如AI、图计算)的访存模式。3. 通过公开课(如MIT的《计算结构》)、论文和书籍(如《Memory-Centric Computing》)了解近存/存内计算架构。4. 动手实践:可以用FPGA模拟近存计算(例如将计算单元靠近FPGA上的BRAM),或者用仿真工具(如CrossSim)体验ReRAM阵列的行为模型。

    职业机会方面,国内目前主要有几类公司在布局:一是大型芯片公司(如华为海思、阿里平头哥、寒武纪等)在探索用于AI加速的近存/存内计算;二是新兴的存算一体芯片初创公司(如知存科技、新忆科技、闪忆科技等),他们更专注于用新型存储器做存内计算芯片;三是部分科研院所和高校的产业化团队。岗位机会以架构师、数字电路设计(负责控制器、数据通路、纠错等)、系统验证为主,纯模拟电路岗位相对较少且要求不同背景。

    前景看好,但技术路线尚未完全统一,有一定风险。建议不要完全抛弃传统数字设计,而是结合自身优势,定位在“用数字电路和系统知识去驾驭新兴存储和计算技术”的交叉点上,这样转型会更平稳。

    8小时前
  • 嵌入式小白打怪

    嵌入式小白打怪

    从职业发展角度聊几句。近存/存内计算目前还处于研究向产业过渡的阶段,所以机会有,但坑也不少。对于数字IC工程师,你的优势在于系统级理解,可以侧重架构和接口方向,比如设计存算一体的数据流、优化访存模式。基础知识方面,3D堆叠要学芯片-封装协同设计(CPCO),存内计算要了解数字模拟混合信号设计的基本概念(比如如何用数字电路控制模拟计算单元)。不建议一开始就钻到器件物理里。国内除了头部的芯片公司,一些初创企业也在布局,比如知存科技(做存算一体AI芯片)、新忆科技(ReRAM)。面试时他们更看重学习能力和对趋势的理解,毕竟技术迭代快。如果想稳妥点,可以先在现有岗位接触相关项目,比如做带HBM的SoC集成,同时自学一些模拟电路和器件知识。

    9小时前
  • 芯片爱好者001

    芯片爱好者001

    哈,我也是从数字转过来的,分享点实际的学习路径吧。首先,3D堆叠方面,你得搞懂几个关键概念:TSV(硅通孔)的制造工艺和电气模型、微凸块(microbump)、中介层(interposer)。这些和传统封装不同,会影响时序和功耗建模。建议看ISSCC或IEDM上关于HBM的论文。其次,存内计算电路,确实需要一点模拟基础,但不像做ADC/DAC那么深。重点是理解ReRAM/MRAM的器件特性:IV曲线、阻态变化、写操作机制。可以看看斯坦福或清华的公开课视频。最后,职业机会上,现在很多AI芯片公司都在探索近存计算,比如寒武纪、地平线等。但岗位要求较高,通常希望你有架构探索经验或流片经验。如果刚起步,可以先从数字IP设计切入,比如做HBM控制器或NoC,再慢慢往底层靠。

    9小时前
  • 芯片验证新人

    芯片验证新人

    同是数字IC背景,最近也在关注这个方向。我觉得对于咱们做前端的,第一步不是急着学模拟电路,而是先理解近存/存内计算要解决的核心问题——内存墙。你已经有DDR经验,可以对比着学:HBM本质上是通过3D堆叠和硅通孔(TSV)把多个DRAM die堆起来,用更宽的接口和更短的互连来提升带宽。建议先找几篇HBM的JEDEC标准文档或白皮书看看,理解其架构和时序模型。存内计算电路方面,ReRAM这类新型存储器属于交叉阵列结构,用欧姆定律和基尔霍夫定律就能理解其乘加原理,网上有不少用ReRAM做向量矩阵乘法的示意图,可以先从概念上理解。国内做这个的目前主要是科研院所和少数大厂(如华为、阿里平头哥等),但实际产品落地还不多。如果想转型,可以关注这些公司的相关岗位,或者先在公司内部找找有没有预研项目参与进去。

    9小时前
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