在“内存墙”的困扰中寻找出路
更先进的内存与处理器集成技术
相比上述单纯降低内存等待时间和提升内存带宽的现有技术，业界还致力于研究更加先进的内存与处理器集成技术。这类技术中有代表性的就是“在内存中处理”(Processingin Memory，PIM)，其基本思路是将内存与多核处理器集成到同一颗芯片中。此外，“智能随机存取存储器”(Intelligent Random Access Memory，IRAM)和“嵌入式动态随机存储器”(Embedded Dynamic Random Access Memory，EDRAM)技术也是基于将内存与处理器集成的原理。
PIM技术的优势主要体现在两个方面：一是能够有效降低内存等待时间，由于处理器各核心与内存之间的物理距离明显缩短，核心访问内存的等待时间也随之被有效减少，即由原来的芯片间延时变为芯片内延时；二是具有提升内存带宽的潜力，传统的独立式内存架构由于受到内存芯片引脚数目的限制，难以通过采用增加数据线引脚来提高内存的位宽，而PIM技术则能使核心与内存在同一芯片内部建立更宽的数据传输通道，没有引脚的限制，因而更容易通过增加位宽来提升内存带宽。
采用3D堆叠芯片封装的Intel 80核处理器
理论计算表明，PIM技术所具有的这些特点，将有可能使内存的反应时间降低5～10倍，带宽提升50～100倍，能耗降低50%～75%。目前很多厂商都在研发“三维堆叠芯片”(3D Stacking Chip)封装技术，以终制造出基于3D堆叠的PIM芯片。
例如桑迪亚国家实验室(SNL)研发的X-Caliber处理器，就是将DRAM内存堆叠在多核处理器逻辑电路层上的PIM芯片，其性能可随核心数量的不断增加呈现上升的平稳趋势。不过，3D堆叠芯片封装技术目前面临的一个主要难题是散热问题，还需要在堆叠方式、散热、电源和热管理技术等方面取得进一步的突破。
