我国成功研制新型模拟计算芯片，突破计算瓶颈！
（图片来自网络）
近日，北京大学人工智能研究院等团队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，首次实现了在精度上可与数字计算媲美的模拟计算系统。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（GPU）提升百倍至千倍，相关论文于10月13日刊发于《自然·电子学》期刊。
对于习惯了数字计算机（0和1）的公众来说，“模拟计算”是一个古老又新奇的概念。孙仲研究员用生动比喻解释：“现在的所有芯片都是数字计算，数据需要转换成0和1的符号。比如数字‘十’，转译为‘1010’；而模拟计算则无需这层‘转译’，是‘类比计算’，直接用连续的物理量（如电压、电流）来类比数学数字。”
模拟计算机在计算机发展早期（上世纪30 - 60年代）广泛应用，但随着复杂任务增加，精度瓶颈凸显，此次研究解决“算不准”痛点。该芯片基于阻变存储器，取消“数据转译”和“过程性数据存储”，实现“存算一体”，在矩阵方程求解等挑战性任务中表现优异。
实验数据显示，该芯片在16×16矩阵求逆时实现24比特定点数精度，10次迭代后相对误差低至10⁻⁷量级；在32×32矩阵求逆时算力超越高端GPU单核性能，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。
孙仲指出，模拟计算未来在AI领域是强大补充，最可能快速落地的场景是机器人、人工智能模型训练等，未来将和现有计算架构“互补共存”，为算力体系提供有力补充。
（声明：该内容经AI精编）
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