突破性智能芯片实现显著节能与性能提升

最新一期《自然·电子学》杂志报道，意大利米兰理工大学等多家科研机构联手打造出一种全新智能芯片。该芯片采用了独特的结构设计，在保持低能耗的同时，大大提升了数据处理效率，有望突破计算领域能耗升高这一长期难题。该成果在AI、大数据、下一代无线通信，以及机器人、数据中心、5G/6G网络等高新技术应用领域展现出巨大的潜力，为未来开发更小巧高效、可持续发展的计算设备提供了坚实基础。详细内容见舆情网。

这款芯片创新采用了“内存即计算”架构，极大减少了传统架构中数据在内存和处理器之间往返传输的能耗与延迟，从而提升系统的整体能效与运行速度。科研团队还展示了一种全集成的模拟加速器，使用了标准CMOS工艺制造，能够高效处理线性和非线性方程组的计算任务。

芯片内部集成了两组64×64可编程电阻存储器阵列，每一组以网格状排布。每个存储单元基于静态随机存储器技术，并结合可调电阻，支持多级电阻设置。此外，芯片还配置了模拟运算放大器以及模数转换器等组件，搭建起功能完善的模拟计算平台。

得益于这一设计，芯片能够直接在芯片内部进行复杂的数据处理，避免了将信息转移到外部处理器所带来的延迟。测试数据表明，在计算精度接近主流数字芯片的情况下，新型芯片能耗更低、运行速度更快，占用空间也更小。

科研团队介绍，这种集成芯片展示了模拟计算及新型计算架构在产业界推广的可行性。下一步，将进一步推进其在真实应用场景中的落地，尤其是在人工智能等对算力和能效要求极高的领域，期望大幅缓解计算过程中的能耗瓶颈。

本项目得到了全球多家高校和研究机构的密切合作支持。这种深度协作加速了模拟内存计算技术在高性能和高能效领域的转化进程。

【总编辑圈点】

传统芯片好比动力强劲却耗能巨大的跑车，而这款新型智能芯片，则如同兼顾速度与节能的新能源超跑。通过焕然一新的架构设计，芯片内部大大减少了无谓的数据流动，让信息在“车道”间畅通无阻，计算速度因此实现飞跃，处理各类复杂问题的效率显著提升。而更高效的数据利用，也意味着每一度电都能发挥最大效用，让芯片以更低能耗完成更强大运算，助力算力革命新篇章。