突破瓶颈!我国成功研制新型芯片
人民日报·2025-10-23 13:45

技术突破 - 成功研制出基于阻变存储器的高精度、可扩展模拟矩阵计算芯片,首次实现精度可与数字计算媲美的模拟计算系统 [1] - 该芯片在求解大规模MIMO信号检测等关键科学问题时,计算吞吐量与能效较当前顶级数字处理器提升百倍至千倍 [1] - 团队成功实现16×16矩阵的24比特定点数精度求逆,矩阵方程求解经过10次迭代后相对误差可低至10量级 [8] 性能优势 - 在求解32×32矩阵求逆问题时,其算力已超越高端GPU的单核性能 [8] - 当问题规模扩大至128×128时,计算吞吐量达到顶级数字处理器的1000倍以上,传统GPU需一天完成的任务该芯片一分钟即可完成 [8] - 模拟计算凭借物理规律直接运算,具有低功耗、低延迟、高能效、高并行的天然优势 [6] 技术原理 - 模拟计算无需将数据转化为二进制数字流,可直接用连续的物理量来类比数学上的数字 [4] - 基于阻变存储器的模拟计算取消了过程性数据存储,将数据计算过程与数据存储合而为一 [5] - 该技术专注于更具挑战性的矩阵方程求解,即AI二阶训练的核心,其矩阵求逆操作要求计算精度极高,时间复杂度达立方级 [6] 行业定位与应用前景 - 模拟计算在未来AI领域的定位是强大的补充,最有可能快速落地的场景是计算智能领域,如机器人和人工智能模型的训练 [9] - 该模拟计算芯片旨在更高效地处理AI等领域最耗能的矩阵逆运算,是对现有算力体系的有力补充 [9] - CPU作为通用总指挥因其成熟与经济性难以被淘汰,GPU专注于加速矩阵乘法计算,模拟计算芯片将与之互补共存 [9]