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中国科研团队研制成功全球首颗可以匹配人脑运算速度的神经动力学芯片,为脑机接口迈向

中国科研团队研制成功全球首颗可以匹配人脑运算速度的神经动力学芯片,为脑机接口迈向实时低延迟处理打下关键硬件基础。在脑皮层重建任务当中,这款国产芯片对比英伟达A100 GPU最高实现478倍加速,相关成果登上国际顶级学术期刊,引发全球科技界的广泛关注。

传统GPU采用冯·诺依曼架构,计算单元和存储器相互分离,大量数据需要反复来回搬运,由此带来巨大的延迟与功耗,很难满足脑信号的毫秒级实时处理需求,长期制约脑机接口的发展。这款全新芯片采用相变忆阻器存内计算的创新范式,把运算直接在存储器件内部完成,绕开传统架构的存储墙瓶颈,将神经动力学复杂运算的单步时延压缩至毫秒级别,实现接近人脑的响应速度,支撑脑机接口信号的实时解析。

值得注意的是,芯片使用40纳米成熟工艺制造,核心计算阵列的面积仅0.28平方毫米,体积十分小巧。在脑皮层高保真重建的专项任务上,它展现出惊人算力优势,但加速478倍仅针对特定脑科学仿真任务,并不是所有通用计算都可以达到该倍数,需要客观看待它的能力边界。

现阶段该成果还属于实验室科研样机,距离植入式脑机接口的商业化临床应用,还有不少工程与医学难关需要攻克。但它已经可以完成大脑灰质、白质的高精度重建验证。

放眼未来,这项技术拥有广阔的应用空间。除脑机接口之外,还可以用于脑部手术实时导航、大脑数字孪生构建、阿尔茨海默病等脑部疾病的早期筛查。本次突破代表我国在类脑芯片赛道跻身国际第一梯队,为脑科学、神经医学与下一代人机交互技术开辟全新发展路径