新型存算传融合体系结构：基于存算分离的冯·诺依曼体系结构，计算与存储通过总线互联，存储墙问题凸显，数据搬运成为瓶颈。现代智能计算应用对数据的处理能力和传输效率不断提出更高要求。构建存算传融合新型分布式架构，发展融合系统软件生态，实现异构泛在资源协同调度，是解决现有系统瓶颈、促进智能计算发展与应用的关键。
高性能固态存储系统：大数据和人工智能等信息技术发展对计算机存储系统提出愈来愈高的要求，以闪存为代表的固态硬盘正在替代传统机械硬盘成为主流存储设备，如何基于固态硬盘构建高性能存储系统是现代数据中心面临的重要科学技术问题。解决该问题的关键在于通过软件定义和硬件卸载等方式实现软硬件协同的系统设计。
存储可靠性和纠错编码：三维闪存采用堆叠和多级存储技术具有大的存储容量和高的存储密度，成为学术界和工业界关注的焦点。然而，三维闪存容量大幅提升的同时，单元磨损、电荷保存丢失、层间干扰增强，数据存储可靠性面临严峻挑战。如何研究和设计强纠错能力的纠错编码算法提升存储系统可靠性成为亟需解决的重要问题。