vsports胜利-新型芯片算力可超顶级GPU千倍

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作者：VSport
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宣布时间：2025-12-03 14:15:31
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　　科技日报北京10月14日电近日，北京年夜学人工智能研究院孙仲研究员团队结合集成电路学院研究团队，乐成研制出基在阻变存储器的高精度、可扩大模仿矩阵盘算芯片，初次实现了于精度上可与数字盘算媲美的模仿盘算体系。该芯片于求解年夜规模MIMO旌旗灯号检测等要害科学问题时，盘算吞吐量与能效较当前顶级数字处置处罚器（GPU）晋升百倍至千倍。相干论文10月13日刊发在《天然·电子学》期刊。

　　咱们认识的通讯基站旌旗灯号处置处罚、AI年夜模子练习参数优化等，素质都是于解繁杂的矩阵方程。接纳数字要领实现高精度矩阵求逆的盘算开消极年夜，耗时长、能耗高。在是，曾经被视为老旧技术的模仿盘算重新进入研究视线，它直接使用物理定律实现并行运算，延时低、功耗低，于算力瓶颈配景下，具备天赋上风。

　　但怎样让模仿盘算兼具高精度与可扩大性，从而于现代盘算使命中阐扬其天赋上风，一直是困扰全世界科学界的世纪难题。

　　孙仲团队选择了一条融会立异的门路，经由历程新型信息器件、原创电路及经典算法的协同设计，构建了一个基在阻变存储器阵列的高精度、可拓展的全模仿矩阵方程求解器，初次将模仿盘算的精度晋升至24位定点精度。

　　孙仲先容，研究团队基在迭代算法，联合了模仿低精度矩阵求逆及模仿高精度矩阵—向量乘法运算，开发了一种基在全模仿矩阵运算的高精度矩阵方程求解方案，先快速算出矩阵方程的“类似解”，再用“位切片”要领，实现迭代细化。

　　于盘算精度方面，团队于试验上乐成实现16×16矩阵的24比特定点数精度求逆，矩阵方程求解颠末10次迭代后，相对于偏差可低至10-7量级。于盘算性能方面，于求解32×32矩阵求逆问题时，其算力已经逾越高端GPU的单核性能；当问题规模扩展至128×128时，盘算吞吐量更到达顶级数字处置处罚器的1000倍以上，传统GPU干一天的活，这款芯片一分钟就能弄定。同时，该方案于不异精度下能效比传统数字处置处罚器晋升超100倍，为高能效盘算中央提供了要害技术支撑。

　　团队将它运用到了“年夜规模MIMO（多输入多输出）旌旗灯号检测”中，仅用3次迭代，恢复的图象就及原始图象高度一致，误码率及32位数字盘算效果相称，凸显其于实时旌旗灯号处置处罚中的潜力。

　　“咱们证实，模仿盘算能以极高效率及精度解决现代科学及工程中的焦点盘算问题。”孙仲说，这项突破的运用远景广漠，可赋能多元盘算场景，有望重塑算力花样。团队的研究为算力晋升摸索出一条极具潜力的路径，有望打破数字盘算的持久垄断，开启一个算力无处不于且绿色高效的新时代。（记者张盖伦）

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