北大研发首款神经动力学芯片：比英伟达GPU提速478倍

快科技7月4日讯北京大学杨玉超教授团队联合中国科学院，北大倍成功研发出全球首款基于相变忆阻器的研发英伟神经动力学芯片。这一颠覆性成果已正式发表于国际顶级学术期刊《科学》（Science），首款神经标志着类脑计算领域取得重大里程碑。动力达

突破百年算力瓶颈：存算一体架构

长期以来，学芯传统计算机在处理神经计算时受限于“存储墙”问题——存储单元与运算单元物理分离，片比数据频繁搬运导致效率低下且能耗极高，提速难以实现高精度实时运算。北大倍

此次研发的研发英伟核心突破在于利用相变忆阻器的电导变化特性，将存储与计算功能深度融合于同一单元。首款神经这种“存算一体”架构大幅削减了数据传输步骤，动力达从根本上解决了长期制约神经形态计算的学芯效率卡点。

极致性能：40nm工艺下的片比毫秒级响应

该芯片采用先进的40纳米工艺制造，核心计算阵列面积仅为0.28平方毫米。提速其单次运算耗时低至2.12毫秒，北大倍成功将此类复杂计算带入毫秒级时代。

图：基于相变型忆阻器的毫秒级神经动力学系统示意图

实测数据碾压传统GPU

对比测试数据显示，该芯片性能表现极具震撼力：
* 能效比：相较于专用加速芯片，速度最高提升36倍，功耗骤降至原来的1/24。
* 算力碾压：在进行大脑皮层重建任务时，相比英伟达A100 GPU，算力提升幅度高达50至478倍。

医疗与脑科学应用前景广阔

该芯片主要应用于大脑三维结构重建，生成的脑部模型画面平滑自然，无多余褶皱或失真，完全满足高精度医疗建模需求。

未来落地场景涵盖多个关键领域：
1. 脑机接口：实时解析大脑神经信号。
2. 手术导航：提供高精度的术中神经路径指引。
3. 疾病筛查：为阿尔茨海默症、帕金森病等脑部疾病提供全新的早期检测手段。

国家战略支持，奠定后摩尔时代基石

该项目获得了多项国家级科研项目的重点支持，汇聚了多名顶尖科研人员共同完成实验验证与论文撰写。这一成果不仅为“后摩尔时代”的高能效芯片提供了切实可行的技术路径，更为我国在脑科学探索及类脑硬件研发领域奠定了坚实的关键技术基础。

(责任编辑：知识)