斯坦福大学的研究人员正在探索一种可以升级当今CPU和GPU内部缓存的新技术。他们正在研究混合增益单元存储器，这是一种SRAM和DRAM技术的融合，旨在解决SRAM缓存目前面临的问题。

领导该项目的斯坦福大学电气工程教授Philip Wong指出现代GPU设计中的一个重大挑战是 “内存墙问题”，即从较慢的DRAM中提取数据到快速但较小的基于SRAM的缓存中，麻烦且高能耗，这个瓶颈让研究人员寻找提供更好性能的SRAM替代品。

SRAM的另一个问题是其尺寸。当今的芯片使用大量空间用于SRAM，每个比特需要6个晶体管（4个用于存储数据，2个用于管理访问）。另一方面，DRAM可以使用仅一个晶体管和一些额外组件存储数据，尽管它有一个令人烦恼的特点，即需要不断刷新以保持数据存活。

结合两种技术的最佳特性，研究团队使用了一种混合增益单元，该单元由两种不同材料制成的晶体管组成。使用原子层沉积铟锡氧化物（ALD ITO）作为写晶体管，使用硅P沟道金属氧化物半导体（Si PMOS）作为读晶体管。这比两个基于硅氧化物的晶体管的解决方案性能更好，后者的比特状态信号读取速度据称较慢。

混合增益单元存储器可以增加存储密度，缓存容量的增加可以减少从系统DRAM到CPU或GPU的数据传输时间，提高整体性能并降低延迟，还能解决与当前缓存架构相关的能耗问题。

研究人员相信这项技术可以彻底改变未来的CPU和GPU设计，推动低级缓存容量超越今天可能的范围。

此外，混合增益单元存储器与3D堆叠技术（如AMD的3D V-Cache）很好地配合，为更大的容量提升打开了大门。这种组合可能会显著影响处理器在一系列计算任务中的性能。

如果一切按预期发展，这项研究可能会为计算机架构的新纪元铺平道路，解决一些长期存在的速度和效率问题，这些问题一直阻碍着现代系统的发展。