17. 碾压A100最高478倍!国产类脑芯片登《Science》,重构全球算力规则
2026年7月3日,一则颠覆全球算力格局的重磅研究,正式刊登国际顶刊《Science》。北大杨玉超团队联合中科院上海微系统宋志棠团队,研制出全球首款相变忆阻器神经动力学芯片,一举击碎困扰行业半个世纪的实时计算瓶颈。
传统冯·诺依曼架构天生自带短板:计算单元与存储器分割独立,数据反复来回传输,筑起一道难以翻越的“内存墙”。神经动力学需要海量积分迭代运算,高延迟、高功耗成为无解难题,脑皮层三维重建、脑机信号实时解码只能离线慢速运算,这是全球科研界共同面对的底层桎梏。
跳出堆制程、堆GPU的内卷老路,依托材料物理开辟全新算力赛道。
科研团队另辟蹊径,将相变忆阻器自带的电导漂移特性化短板为优势,首创可控存内计算新范式。全部运算在存储阵列内部原位完成,彻底消除数据搬运损耗,真正实现存储与计算一体化。芯片核心阵列仅0.28平方毫米,成熟40nm工艺即可落地,相变器件良率达到七个9,无限趋近零缺陷生产标准。
实测性能实现断层式领先:
单步运算时延低至2.12毫秒,全球首款跨入毫秒级的神经动力学硬件;
脑皮层重建任务对比英伟达A100 GPU,最高提速478倍;
相较国际顶尖ASIC专用加速器,峰值性能提升36倍;
功耗大幅锐减,最低仅为传统算力方案的1/24。
一枚微型芯片,解锁脑科学医疗无限可能。术中实时神经导航、阿尔茨海默病早期筛查、个性化脑数字孪生、低延迟脑机交互将迎来全面革新。芯片响应速度超越人脑感知临界值,未来轻量化脑部诊疗设备,无需再依靠昂贵笨重的高端GPU。
光鲜成果的背后,是二十三年日复一日的坚守。宋志棠团队深耕相变存储全产业链,从基础材料、精密工艺到芯片设计、落地应用全部自主可控,三度登上《Science》,本篇更是国内相变存算芯片领域首篇顶刊论文,一代代科研人沉心攻坚,终实现底层技术突围。
放眼全球算力竞赛,海外厂商仍执着追逐先进制程、堆砌高端显卡拉高性能;中国科研团队不走寻常路,驯服材料天然物理规律,走出一条完全自主可控的新型计算路径。在后摩尔时代的赛道上,国产类脑芯片正式完成从跟跑者到领跑者的身份蜕变。
478倍的性能飞跃,从来不是纸上空谈的数字噱头,而是我国长期深耕基础科研交出的硬核答卷。不用一味追逐顶尖制程,依靠原创底层架构,我们就能冲破海外算力壁垒,抢占下一代计算革命的核心话语权,独属于中国自主创新的算力时代,已然踏浪而来。
你觉得这款芯片会率先落地脑机交互设备,还是脑部诊疗医疗器械?
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