北大破解后摩尔时代算力难题

在全球数字化浪潮汹涌而至的当下,算力早已成为推动科技进步与产业升级的关键引擎。面对传统硅基芯片性能接近极限的瓶颈,我国科研团队在北京大学人工智能研究院与集成电路学院的带领下,成功破解了制约后摩尔时代算力发展的难题。由杨玉超教授、陶耀宇研究员领衔的联合攻关团队,创新提出了“多物理域融合”设计理念。他们把特性互补的易失性氧化钒器件和非易失性氧化钽/铪器件巧妙组合,将信号频率转换、数据存储与计算等不同环节分配到各自最适合的物理载体上。这种“各展所长”的协同方式,彻底改变了传统架构。在这个由蔡磊博士领衔的全新硬件系统中,“傅里叶变换”这个被誉为信号翻译器的数学工具,实现了性能飞跃。通过精妙的电路设计,该系统把傅里叶变换的最高吞吐率推到了每秒5043亿次运算的高度,计算精度更是高达99.2%。在这个过程中,研究团队不仅让非易失性器件的存算一体优势得以充分发挥,还大幅降低了对存储和互连资源的依赖。相比现有的硅基专用芯片,这套架构的算力提升近4倍,能效比更是飙升超过96倍。这种突破性进展不再局限于单一算子的优化,而是实质性地拓展了后摩尔新型器件的应用边界。它证明了通过多物理域的深度融合与系统集成,可以让这些新型器件灵活高效地执行更多种类的核心任务。从理论层面到硬件实践,北京大学团队的这项成果是我国在突破核心技术、探索计算新范式道路上的重大突破。它预示着后摩尔时代计算技术发展的一个崭新方向。随着工程化推进的加快,这种新型架构有望率先应用于具身智能、自动驾驶等高需求领域。北京大学集成电路学院蔡磊博士的研究为培育新质生产力、赋能高质量发展提供了更强劲、更智慧的“算力引擎”。傅里叶、杨玉超、陶耀宇等人的努力,让中国在这场算力变革中迈出了坚实步伐。