복수의 제 1 단위 데이터를 포함하는 제 1 피연산 데이터 및 복수의 제 2 단위 데이터를 포함하는 제 2 피연산 데이터에 기반하여 연산을 수행하는 복수의 메모리 뱅크들; 및연산 요청을 위한 신호들을 상기 복수의 메모리 뱅크들로 전달하는 PIM IU(processing in-memory interface unit)을 포함하고,상기 PIM IU는 메모리 컨트롤러로부터 주소 정보를 전달 받고, 상기 주소 정보와 이미 저장된 브로드캐스팅 주소 정보를 비교하여 상기 주소 정보에 대응하는 메모리 뱅크의 데이터 브로드캐스팅 여부를 판단하는 PIM 유효 신호를 생성하는 주소 매칭 유닛을 포함하고,상기 복수의 메모리 뱅크들 각각은:상기 복수의 제 1 단위 데이터 중 하나를 저장하는 메모리 셀 어레이; 상기 메모리 셀 어레이로부터 상기 복수의 제 1 단위 데이터 중 하나를 읽고, 상기 복수의 메모리 뱅크들 중 임의의 메모리 뱅크로부터 상기 복수의 메모리 뱅크들로 브로드캐스팅되는 상기 복수의 제 2 단위 데이터를 공유 버스를 통해 수신하고, 상기 복수의 제 1 단위 데이터 중 하나와 상기 복수의 제 2 단위 데이터에 기반하는 연산을 수행하여 연산 결과를 생성하는 PIM 엔진; 및 상기 PIM 유효 신호에 응답하여 상기 PIM 엔진 및 상기 공유 버스와의 전기적 연결을 스위칭하는 스위치를 포함하고,상기 PIM 엔진에서 상기 복수의 제 1 단위 데이터 중 하나와 상기 복수의 제 2 단위 데이터에 기반하는 상기 연산은 상기 복수의 메모리 뱅크들 모두에서 상기 복수의 제1 단위 데이터들이 모두 읽어진 뒤에 상기 복수의 제2 단위 데이터를 수신한 후에 수행되는 메모리 장치.