近来,北京大学科研团队的一项打破,让半导体职业轰动。据报道,人工智能研讨院孙仲研讨员团队联合集成电路学院研讨团队,成功研制出根据阻变存储器的模仿矩阵核算芯片,它在精度上能和数字核算比美,算力更是比当时尖端数字处理器提高百倍至千倍。相关论文 10 月 13 日刊发在《天然・电子学》期刊,这份世界顶尖期刊的认可,阐明这项作用现已站在了全球技能前沿。
要懂这个打破的价值,得先看清当下的算力窘境和美国的封闭逻辑。现在 AI 大模型练习、6G 通讯信号处理,都要解杂乱的矩阵方程,而全球高端算力底子被美国英伟达独占。英伟达的 GPU 靠先进制程堆功能,的确能满意高端需求,但有两个绕不开的问题:一是速度和能耗的瓶颈,数据在存储和核算间来回传输,糟蹋很多资源;二是美国把它当成封闭东西,不断约束对华出口高功能类型,从 A100 到 H100,层层加码,便是想卡住我国 AI 和高端制作的算力脖子。
其实早年间模仿核算曾是干流,它直接用物理规律做并行运算,天然生成速度快、耗电少。但它精度太低,处理杂乱使命时差错大,还无法扩展规划,后来就被数字核算替代了。怎么让模仿核算既准又能处理大使命,成了全球科学界的世纪难题,美国、欧洲的顶尖实验室都试过,一向没找到破解之道。
北大团队走了条交融立异的路,没在传统数字芯片的制程上跟跑。他们把新式信息器材、自己规划的电路和经典算法结合,造了个根据阻变存储器阵列的全模仿矩阵方程求解器。简单说便是先快速算出近似答案,再用特别办法重复细化,还发明晰块矩阵核算法,让多个芯片协同处理大问题,既提了精度又破了规划约束。
拿它和英伟达最尖端的 GPU 比,距离一下就显出来了。精度上,这款芯片能完结 24 位定点精度的矩阵求逆,16×16 矩阵经过 10 次迭代,差错低到简直能疏忽,这现已追上了数字核算的水平,而曩昔的模仿芯片底子做不到这么准。
功能上更惊人,求解 32×32 矩阵时,算力已逾越高端 GPU 的单核;问题变成 128×128 矩阵,吞吐量直接是尖端数字处理器的 1000 倍以上,英伟达 GPU 干一天的活,它一分钟就能做完。更要害的是能耗,相同精度下,它的能效比传统处理器高 100 倍,要知道一个大型数据中心一年的电费就得上亿,这能省下的本钱不可思议。
团队还做了实践使用测验,把它用到 6G 要害技能 “大规划 MIMO 信号检测” 上,仅用 3 次迭代,康复的图画就和原始图画高度一致,差错率和 32 位数字核算作用相同,这在某种程度上预示着它能担任未来通讯里的实时信号处理需求。
音讯一出,有人直接点出和英伟达的比照:“之前抢英伟达 GPU 抢破头,现在我们自己的芯片一分钟顶人一天,谁还愿意看美国脸色?” 有人算得很实践:“数据中心电费是笔大开支,能效超百倍,一年能省多少钱啊。” 更多人想到了封闭的事:“美国总想着卡算力脖子,这下我们换了条道,他们的约束没用了,太提气了。” 还有职业从业者留言:“要是能用到 AI 练习上,曾经要几个月的模型练习,说不定几天就能完结。”
这个打破不只是造了一款芯片,更是跳出了美国设定的赛道。美国一向想经过独占先进制程和高端 GPU,把我国锁在数字核算的结构里,而北大团队让被视作 “老旧技能” 的模仿核算从头勃发活力,直接拓荒了新战场。
当时全球都在抢 AI 和 6G 的先机,算力是中心竞赛力,这款芯片刚好能补得上这两个范畴的算力缺口,并且它的制作不依靠最顶尖的光刻机,避开了美国在制程上的封闭,从本源上减少了对外部技能的依靠。
从更大布景看,这个作用正是对美国芯片封闭的有力回应。之前美国约束英伟达高端 GPU 出口,想遏止我国 AI 开展,但我国没有被迫跟着抢芯片,而是直接研宣布全新架构的核算芯片。这种 “换道超车” 比在同一条赛道上追逐更有力气 —— 美国封闭的是数字核算的高端产能,而我国直接在模仿核算范畴完结打破,形成了新的算力优势。这阐明封闭反而倒逼了立异,我国在芯片范畴不再是追随者,而是开端成为规矩的制定者之一。孙仲团队也泄漏,现在正在推动技能工业化,要尽快把实验室作用推向商场。
现在我们最等待的便是这款芯片提前落地。一旦完结量产,不仅能缓解 AI、6G 开展的算力瓶颈,还能让数据中心更节能,更重要的是,它会完全打破美国在高端算力范畴的独占。这不止是一款芯片的打破,更是我国算力工业脱节美国操控、走出自己路途的证明。在全球算力竞赛的赛道上,这样的立异,才是最硬的底气。
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