性能表现毫无逊色！中国研发的新型芯片成功避开光刻机技术瓶颈，计算精度实现从百分之一到千万分之一的巨大跨越

今年10月，由北京大学人工智能研究院与集成电路学院双聘助理教授孙仲，携手集成电路学院蔡一茂教授、王宗巍助理教授共同带领的团队，成功研发出一款基于阻变存储器的高精度、可扩展模拟矩阵计算芯片。该成果在全球范围内首次将模拟计算的精度提升至24位定点精度，这一突破有望使未来执行同等任务时所需的计算卡数量大幅减少。

这是一款与当前所有商用量产芯片截然不同的新型芯片，其计算精度从1%大幅提升至千万分之一；能够支持6G、具身智能以及AI大模型训练等多个前沿领域的应用场景；尤为关键的是，它可以通过28纳米及以上的成熟工艺实现量产，从而避开光刻机这一“卡脖子”的技术环节。

按照科研团队的表述，这款芯片的主要创新之处包含三点：

第一，在器件层面：上世纪的模拟计算依托传统硅基电路实现，主要应用于微分方程的求解；而我们开创性地选用了已具备量产条件、技术足够成熟的阻变存储器作为核心器件，聚焦于矩阵方程的求解任务，由此构建起“现代模拟计算”的全新范式。

第二，在电路层面，我们于2019年提出了一种全新的反馈电路，这是关键核心所在。该电路能够在不会显著增加能耗与延时的前提下，将计算误差从1%大幅降低至千万分之一的量级，从而让模拟计算首次拥有了与FP32相当的数值可靠性。

第三，在算法层面，我们引入了经典的迭代优化算法与“位切片”算法。具体而言，就是把24位定点数拆分成8组3位数据，对这些数据进行并行或串行处理，之后再借助移位相加的方式得到全精度的运算结果，以此来高效完成高精度矩阵乘法的实现。