北大研发首款神经动力学芯片 比英伟达GPU提速478倍

日前北大杨玉超教授团队联合中科院研发出全球首款忆阻器神经动力学芯片，相关研究成果已经登上《科学》期刊。

过去电脑处理神经相关计算，存储和运算单元分开，数据来回搬运，速度慢还耗电，半个世纪以来一直没法做到高精度实时运算。

这次团队利用相变忆阻器本身的电导变化做计算，把存储和运算合并在一块，省去大量数据传输步骤，直接解决了这个长期卡点。

这款芯片采用40纳米工艺制作，核心计算阵列面积只有0.28平方毫米，单次运算耗时仅2.12毫秒，正式把这类计算带入毫秒级。

实测数据对比很亮眼，和专用加速芯片相比，速度最高提升36倍，功耗能降低到1/24。做大脑皮层重建时，对比英伟达A100 GPU提速达50-478倍。

芯片主要用来重建大脑三维结构，处理出来的脑部模型画面平滑，不会出现多余褶皱和失真，完全满足高精度医疗建模需求。

未来落地场景十分广泛，既能搭配脑机接口实时解析大脑信号，也能用于手术神经导航、脑部疾病早期筛查，给阿尔茨海默、帕金森这类病症提供全新检测手段。

整个项目获得多个国家级科研项目支持，多名科研人员共同完成实验与论文撰写，为后摩尔时代高能效芯片提供可行方案，也给国内脑科学、类脑硬件打下关键技术基础。