北京
突破擬計算世紀(jì)難題，新型芯片算力可超頂級GPU千倍！
近日，北京大學(xué)人工智能研究院孫仲研究員團隊聯(lián)合集成電路學(xué)院研究團隊，成功研制出基于阻變存儲器的高精度、可擴展模擬矩陣計算芯片，首次實現(xiàn)了在精度上可與數(shù)字計算媲美的模擬計算系統(tǒng)。該芯片在求解大規(guī)模MIMO信號檢測等關(guān)鍵科學(xué)問題時，計算吞吐量與能效較當(dāng)前頂級數(shù)字處理器（GPU）提升百倍至千倍。相關(guān)論文于10月13日刊發(fā)于《自然·電子學(xué)》期刊。
如何讓模擬計算兼具高精度與可擴展性，從而在現(xiàn)代計算任務(wù)中發(fā)揮其先天優(yōu)勢，一直是困擾全球科學(xué)界的世紀(jì)難題。
孫仲團隊選擇了一條融合創(chuàng)新的道路，通過新型信息器件、原創(chuàng)電路和經(jīng)典算法的協(xié)同設(shè)計，構(gòu)建了一個基于阻變存儲器陣列的高精度、可拓展的全模擬矩陣方程求解器，首次將模擬計算的精度提升至24位定點精度。
在計算精度方面，團隊在實驗上成功實現(xiàn)16×16矩陣的24比特定點數(shù)精度求逆，矩陣方程求解經(jīng)過10次迭代后，相對誤差可低至10??量級。在計算性能方面，在求解32×32矩陣求逆問題時，其算力已超越高端GPU的單核性能；當(dāng)問題規(guī)模擴大至128×128時，計算吞吐量更達到頂級數(shù)字處理器的1000倍以上，傳統(tǒng)GPU干一天的活，這款芯片一分鐘就能搞定。同時，該方案在相同精度下能效比傳統(tǒng)數(shù)字處理器提升超100倍，為高能效計算中心提供了關(guān)鍵技術(shù)支撐。
來源：科技日報
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