近年来人工智能技术飞速发展,传统计算机架构已不能很好地满足高效率、低功耗的要求;研发基于新型非易失性存储技术的类脑神经元计算器件来构建拟人脑人工神经网络计算体系是提升计算性能的关键;相变存储单元兼具多值存储与能量累积特性,是研发类脑神经元计算器件的理想选择之一,因此,研究相变存储单元的计算功能至关重要。本文基于MATLAB仿真平台与相变存储单元工作原理,建立了相变存储单元三维结构有限元仿真系统;首先,通过控制脉冲参数与脉冲数目对相变存储单元加法计算功能的可行性进行了仿真研究;其次,在上述基础上研究了单元结构参数、脉冲波形对相变存储单元加法计算性能的影响。仿真研究结果表明:（1）减小SET操作脉冲电压或脉宽可使高阻态相变存储单元发生部分晶化,施加不同数目的脉冲能够获得相应数目的中间电阻态,基于脉冲数与中间电阻态的关系可实现相变存储单元加法计算功能。（2）加热器截面积减小时,相变存储单元加法计算性能先增大后减小,实现加法计算操作所需能耗逐渐降低;加热器厚度的变化对相变存储单元加法计算性能影响不大;减小相变层GST厚度可降低实现相变存储单元加法计算操作所需能耗,且加法计算性能先升高后降低,存在较合适的尺寸用于实现相变存储单元加法计算功能。（3）调节单脉冲参数对相变存储单元加法计算性能影响不大,而控制双脉冲参数可使相变存储单元中间电阻态的分布更为均匀,加法计算性能相对更好。