北大联合中科院研发全球首款忆阻器神经动力学芯片,成果登《科学》
北京大学杨玉超教授团队联合中国科学院,成功研发出全球首款忆阻器神经动力学芯片,相关研究成果已发表于国际顶级期刊《科学》。
传统计算机在处理神经计算时,因存储与运算单元分离,导致数据频繁搬运,存在速度慢、能耗高且难以实现高精度实时运算的瓶颈。该团队创新利用相变忆阻器的电导变化特性进行计算,实现了存算一体化,大幅减少数据传输步骤,从根本上解决了这一长期技术难题。
核心参数突破:40 纳米工艺迈入毫秒级时代
该芯片采用 40 纳米工艺制造,核心计算阵列面积仅为 0.28 平方毫米,单次运算耗时低至 2.12 毫秒,正式将此类计算带入毫秒级时代。

基于相变型忆阻器的毫秒级神经动力学系统
性能实测:能效比显著优于专用加速芯片及 GPU
实测数据显示,相较于专用加速芯片,该芯片速度最高提升 36 倍,功耗降低至 1/24。在进行大脑皮层重建任务时,其运算速度较英伟达 A100 GPU 提升 50 至 478 倍,性能表现卓越。
应用场景:赋能脑科学与精准医疗
该芯片主要应用于大脑三维结构重建,生成的脑部模型画面平滑、无失真,完全满足高精度医疗建模需求。未来,其落地场景广泛,既可搭配脑机接口实时解析大脑信号,也能用于手术神经导航及脑部疾病早期筛查,为阿尔茨海默病、帕金森病等神经系统疾病的检测提供全新技术手段。
该项目获多项国家级科研支持,由多名科研人员共同完成。这一成果不仅为后摩尔时代的高能效芯片提供了可行方案,也为我国脑科学及类脑硬件发展奠定了关键技术基础。

