中國科研團隊推出一款模仿人腦工作機制的神經形態芯片,在特定腦動力學仿真任務中,其運算速度最高達到英偉達A100 GPU的478倍,同時功耗大幅降低。
這款由北京大學楊玉超團隊聯合中科院上海微系統所共同研制的相變憶阻器神經動力學芯片,體積僅0.28平方毫米,實現了10毫秒以內的高速神經動力學計算。
傳統GPU采用“存算分離”架構,數據需要在內存與計算單元之間反復搬運,在高精度大腦皮層三維重建、神經仿真這類任務上,延遲高、能耗大,很難做到實時運算。
研究團隊刊發于《Science》主刊的論文《基于相變憶阻器的亞10毫秒級神經動力學系統》顯示,在腦皮層高保真重建場景下,該芯片相比英偉達A100提速50478倍。
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對比當前最先進的專用ASIC加速器,速度提升3.836倍,功耗降至后者的約1/24。
研究人員解釋,這款芯片并非用來替代通用大模型訓練GPU,而是面向類腦計算、腦機接口、腦疾病實時診療、脈沖神經網絡推理等專用場景。
它以憶阻器實現存算一體,模仿大腦神經元與突觸并行處理信號的方式,擺脫傳統馮·諾依曼架構瓶頸。
該成果打破了半個世紀以來神經動力學實時高精度仿真的算力瓶頸,為低功耗端側類腦AI、植入式腦機芯片打開了新路線。
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