米兰理工新型智能芯片:内存计算助力高性能低能耗计算
2026-01-21 16:13
来源:米兰理工大学
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米兰理工大学电子、信息和生物工程系(DEIB)研究人员开发出一种新型智能芯片,旨在大幅降低能耗并加快大量数据处理速度。该研究由Daniele Ielmini教授领导,研究员Piergiulio Mannocci为第一作者,相关论文发表在《自然电子学》杂志上。

芯片载体上集成芯片的特写照片

此项工作源于ANIMATE项目,借鉴了Daniele Ielmini对闭环内存计算(CL - IMC)及其潜在优势的初步研究,如计算速度更快、比数字计算机节能高达5000倍。项目目标是开发验证CL - IMC的器件技术、电路和系统架构及应用。新型芯片采用内存计算技术,克服计算机需不断在内存和处理器间传输数据的局限,消除内部数据传输后,系统运行速度更快、能效更高。DEIB团队展示的完全集成模拟加速器,用CMOS技术设计,用于求解线性和非线性方程组。

芯片采用两个64×64可编程电阻式存储器阵列,基于SRAM技术,与集成电阻器结合用于编程不同电阻值。其架构辅以创新模拟处理模型,利用芯片中的运算放大器和模数转换器等组件。测试显示,该芯片在实现与传统数字系统相近精度时,功耗更低、计算延迟更小,且占用硅片面积更小。

DEIB成员兼研究组组长伊尔米尼称:“这款集成芯片证明了模拟内存计算在工业规模上的可行性,正努力将其应用于实际,降低计算能耗成本,尤其在人工智能领域。”研究员Mannocci表示:“这是学术界和工业界国际合作成果,北京大学也参与其中,展示了模拟内存计算在高性能、节能应用中的潜力。”内存计算在人工智能、海量数据处理等领域应用广泛,涵盖机器人、数据中心等,包括未来5G和6G技术。

更多信息:作者:Piergiulio Mannocci等人,标题:《基于静态随机存取存储器的全集成模拟闭环内存计算加速器》,发表于:《自然电子学》(2026)。杂志信息:《自然电子学》

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