快科技7月4日消息,北大楊玉超教授團隊聯合中科院研發出全球首款憶阻器神經動力學芯片,相關研究成果已經登上《科學》期刊。
過去電腦處理神經相關計算,存儲和運算單元分開,數據來回搬運,速度慢還耗電,半個世紀以來一直沒法做到高精度實時運算。
這次團隊利用相變憶阻器本身的電導變化做計算,把存儲和運算合并在一塊,省去大量數據傳輸步驟,直接解決了這個長期卡點。
這款芯片采用40納米工藝制作,核心計算陣列面積只有0.28平方毫米,單次運算耗時僅2.12毫秒,正式把這類計算帶入毫秒級。
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基于相變型憶阻器的毫秒級神經動力學系統
實測數據對比很亮眼,和專用加速芯片相比,速度最高提升36倍,功耗能降低到1/24。做大腦皮層重建時,對比英偉達A100 GPU提速達50-478倍。
芯片主要用來重建大腦三維結構,處理出來的腦部模型畫面平滑,不會出現多余褶皺和失真,完全滿足高精度醫療建模需求。
未來落地場景十分廣泛,既能搭配腦機接口實時解析大腦信號,也能用于手術神經導航、腦部疾病早期篩查,給阿爾茨海默、帕金森這類病癥提供全新檢測手段。
整個項目獲得多個國家級科研項目支持,多名科研人員共同完成實驗與論文撰寫,為后摩爾時代高能效芯片提供可行方案,也給國內腦科學、類腦硬件打下關鍵技術基礎。
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