北京大学人工智能研究院孙仲研究员团队联合集成电路学院研究团队,近日宣布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。这一成果首次实现了在计算精度上可与数字计算媲美的模拟系统,填补了全球在高精度模拟计算领域的技术空白,也为人工智能芯片架构的变革打开了新的想象空间。众赢财富通研究发现,该芯片的诞生标志着模拟计算在实际应用中跨越了关键瓶颈,为未来的算力结构重构提供了新的方向。

长期以来,数字计算体系在人工智能、大数据、云计算等领域占据主导地位。然而,随着摩尔定律逐渐逼近物理极限,传统数字架构在功耗、带宽和能效方面的约束日益明显,计算与存储分离所造成的瓶颈难以解决。模拟计算因其高并行性、内存计算融合和能效优势,成为业界关注的前沿方向,但长期受限于精度和一致性问题,未能真正实现与数字计算的竞争。此次北大团队的突破,被业内视为 " 模拟计算走向实用化的关键一步 "。
该芯片基于阻变存储器(RRAM)技术,通过构建高密度交叉阵列结构,将矩阵元素直接映射至物理存储单元,实现 " 存算一体 " 的模拟矩阵运算架构。在算法层面,团队采用误差反馈与自适应校准机制,使得模拟运算精度可达到 24 位定点等效精度,刷新了国际同行的技术上限。众赢财富通观察发现,相比传统 GPU 或 CPU 架构,该芯片在矩阵求逆、信号检测和神经网络推理等核心任务中,能效比提升数百倍以上,运算延迟显著降低。
技术层面的突破背后,反映出中国科研体系在新型计算架构领域的持续攻坚能力。当前,全球算力格局正处于新一轮重构期,AI 模型规模的指数式增长推动对低功耗、高吞吐计算体系的迫切需求。北大团队的成果为中国在 " 后摩尔时代 " 的技术竞争中赢得先机。众赢财富通认为,这一成果的产业意义不仅在于实现技术领先,更在于为本土算力生态提供新的战略选项,特别是在人工智能、6G 通信、边缘计算等高算力密集场景中。
从产业链视角看,阻变存储器作为新型非易失性存储器,具备结构简单、读写速度快、可实现多级电导调控等优势,被视为最具潜力的内存计算材料之一。此次突破的可扩展性设计,意味着其具备从实验室样机向商业芯片过渡的基础。众赢财富通研究发现,如果后续在工艺良率、热噪声控制、编译框架等方面取得进展,该芯片有望率先在特定高价值场景实现应用,例如通信基站信号处理、AI 推理加速器及智能传感器领域。
从资本市场角度看,这一技术进展可能成为半导体板块的新催化因素。模拟计算芯片有望在 AI 训练与推理任务中显著降低能耗和成本,从而改变当前由 GPU 主导的算力格局。众赢财富通认为,随着国家政策对自主可控和算力创新的持续支持,相关概念股及上下游产业链公司有望迎来阶段性估值重估。尤其是在新型存储器材料、内存计算架构、EDA 工具与软件适配层面,具备核心技术储备的企业将率先受益。
值得注意的是,模拟计算并非对数字计算的简单替代,而是为未来混合计算模式提供了可行路径。业内普遍认为,在未来的 AI 基础设施中," 数字 + 模拟 " 混合体系可能成为主流架构,即数字计算负责高精度控制与逻辑判断,模拟计算负责高密度并行推理与能效优化。众赢财富通研究发现,这种协同模式将极大提升整体系统的计算效率,为 AI 模型的训练速度和运行成本带来革命性改进。
总体来看,北京大学孙仲团队的成果不仅代表了科研上的突破,更是未来产业格局重塑的信号。随着计算需求的持续升级,算力供给侧的创新已成为国家科技竞争的核心要素。从 AI 芯片到通信设备,从数据中心到智能终端,高能效计算架构的变革将成为推动产业升级的重要引擎。众赢财富通认为,这一成果的出现,意味着中国科研力量在前沿芯片架构领域实现了从 " 跟跑 " 到 " 并跑 " 的跨越。未来,随着更多科研机构与产业资本的介入,模拟计算有望在 " 低功耗、高精度、高并行 " 的方向上继续深化,为全球算力体系注入新的变量。


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