北大团队突破算力极限！全球首款高精度模拟芯片问世，算力碾压GPU千倍 ——或将重塑AI与6G通信新格局 文/科技前沿观察 2025年10月13日，国际顶级期刊《自然·电子学》刊发北京大学人工智能研究院孙仲团队与集成电路学院联合研究成果：全球首款基于阻变存储器的高精度模拟矩阵计算芯片诞生！该芯片首次实现模拟计算精度与数字计算媲美，计算吞吐量较顶级GPU提升百倍至千倍，能效比更是高出传统处理器超百倍。这一突破被专家称为“打破数字计算垄断的里程碑”，为AI、6G通信等领域的算力瓶颈提供了全新解法。 一、颠覆性技术：让模拟计算“脱胎换骨” 传统模拟计算因精度低、难扩展，早已被数字计算取代。但孙仲团队通过“器件-电路-算法”三重创新，成功攻克世纪难题： 1. 24位定点精度：通过阻变存储器可编程特性，将模拟计算精度提升5个数量级，实现与数字FP32处理器相当的精度。 2. “拼图式”算法：独创块矩阵算法，将大规模计算拆解至多芯片协同，突破规模限制，成功实现16×16矩阵方程求解。 3. 千倍能效比：在相同精度下，能效比传统GPU高100倍以上，128×128矩阵求逆算力超顶级GPU千倍，传统GPU需1天的任务，该芯片仅需1分钟。 二、应用场景：从6G基站到终端AI，全面赋能 这项技术将如何改变未来？ - 6G通信：实时处理海量天线信号，提升基站能效与网络容量，助力“万物智联”。 - AI训练：加速大模型二阶优化算法，训练效率或提升百倍，降低对云端算力的依赖。 - 边缘计算：低功耗特性支持终端设备直接运行复杂AI任务，推动自动驾驶、智能机器人等场景落地。 三、专家解读：模拟计算为何是“未来算力密码”？ 孙仲表示：“模拟计算直接利用物理定律运算，天生具备高并行、低延迟优势。过去受限于精度，如今我们让它既能‘跑得快’，又能‘算得准’。” - 破解“内存墙”：绕过传统冯·诺依曼架构的存储与计算分离瓶颈，直接在物理层面完成运算。 - 绿色算力：能效优势为数据中心降耗提供新路径，助力“双碳”目标。 四、产业化进程：从实验室到市场，还有多远？ 团队透露，阻变存储器的工艺适配是产业化关键。目前正与代工厂合作优化生产流程，预计未来3-5年逐步落地。孙仲展望：“未来设备可能同时搭载CPU‘大脑’和模拟计算‘器官’，让计算更高效、更贴近人类思维。” 网友热议： - “这才是真正的弯道超车！国产芯片新方向！” - “期待手机告别充电宝，靠边缘计算续航！” 论文链接："《自然·电子学》2025年10月刊" () 延伸阅读：北大团队此前获CCF科技成果奖一等奖，定制架构设计理论已影响全球芯片巨头。 科技突破国产芯片AI未来 关注我们，第一时间获取前沿科技动态！ （本文综合自北京大学官微、科技日报、每经网等）
