隨著云存儲與物聯(lián)網(wǎng)、消費電子、航空航天、地球資源信息、科學(xué)計算、醫(yī)學(xué)影像與生命科學(xué)、軍事裝備等電子信息重要應(yīng)用領(lǐng)域的發(fā)展，當(dāng)今社會處于一個信息爆炸的大數(shù)據(jù)時代，對超高速、高帶寬、大容量、高密度、低功耗和低成本的超高性能計算呈爆發(fā)式增長。傳統(tǒng)的計算機采用馮·諾依曼架構(gòu)，架構(gòu)中計算和存儲功能是分離的，分別由中央處理器(CPU)和存儲器完成。隨著微電子技術(shù)的高速發(fā)展，CPU和存儲器的性能，如速度和容量，飛速提升，但由于傳輸數(shù)據(jù)和指令的總線速度的提升十分有限，CPU和存儲器之間頻繁的數(shù)據(jù)傳輸造成了信息處理的瓶頸，稱為存儲墻。

早在“存儲墻”暴露之初，計算機研究者已經(jīng)開始尋找解決或弱化 “存儲墻”問題的方法。工業(yè)界沿用至今的方法就是眾所周知的“存儲層級結(jié)構(gòu) （Memory hierarchy）”。其核心思想是通過在處理器與動態(tài)存儲單元之間插入一系列高速緩沖存儲器（cache）來緩沖兩者 之間的速度失配。。 存儲層級結(jié)構(gòu)雖然在一定程度上降低了計算的平均延遲，但是它并沒有從根 本上消除“存儲墻”問題。

目前有很多學(xué)者和機構(gòu)開始研究計算型存儲/存算一體（process in memory），其核心思 想是將計算（處理）功能和存儲功能集成在同一塊芯片中，所有的計算全部在存儲內(nèi)部實現(xiàn)，無需數(shù)據(jù)的讀出和寫入。