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全新计算架构让新器件“跑起来”

发布时间: 2026-01-12 09:40:07 来源: 中国科学报

“傅里叶变换”是频率的“翻译器”,可将声音、图像等复杂信号转换为频率语言,是科学和工程领域一种基础且应用广泛的计算方式。北京大学人工智能研究院研究员陶耀宇、集成电路学院教授杨玉超组成的科研团队,在国际上首次实现了一种全新的多物理域融合计算架构,可利用后摩尔时代的新器件支持傅里叶变换,使算力提升近4倍,为具身智能、边缘感知、类脑计算、通信系统等领域开辟新的可能。相关研究成果1月9日发表于《自然-电子学》。sIn速刷资讯——每天刷点最新资讯,了解这个世界多一点SUSHUAPOS.COM

在后摩尔时代,以忆阻器、光电器件为代表的后摩尔时代的新器件凭借独特的计算性能,被视为突破算力与能效困局的希望。尽管多种后摩尔时代的新器件在简单线性算子上具有显著优势,但由于支持算子种类单一,无法适配实际应用中多样化的计算方式需求,导致这些前沿技术始终难以跨越“从实验室到市场”的鸿沟。sIn速刷资讯——每天刷点最新资讯,了解这个世界多一点SUSHUAPOS.COM

科研团队瞄准傅里叶变换这一通用计算方式,创造性地将“易失性氧化钒器件”与“非易失性氧化钽/铪器件”这两种适合做频率转换载体的新器件,在多物理域融合架构下进行系统集成,做出了可应用于傅里叶变换等多样化计算方式的硬件系统。sIn速刷资讯——每天刷点最新资讯,了解这个世界多一点SUSHUAPOS.COM

论文共同第一作者兼通讯作者陶耀宇介绍,这一新技术架构实现了高达99.2%的傅里叶变换精度。实验与仿真结果显示,两种器件吞吐率相比目前最快的硅基芯片提升近4倍,能效提升达96.98倍,同时显著降低了存储与互连资源的消耗。sIn速刷资讯——每天刷点最新资讯,了解这个世界多一点SUSHUAPOS.COM

论文通讯作者杨玉超表示,新的计算框架有望突破后摩尔时代的新器件的算子谱系扩展难题,即可同时支持多种计算方式,使新器件能真正“跑起来”,加速新器件在人工智能基础模型、具身智能、自动驾驶、脑机接口、通信系统等前沿领域的落地应用。sIn速刷资讯——每天刷点最新资讯,了解这个世界多一点SUSHUAPOS.COM

“傅里叶变换”是频率的“翻译器”,可将声音、图像等复杂信号转换为频率语言,是科学和工程领域一种基础且应用广泛的计算方式。北京大学人工智能研究院研究员陶耀宇、集成电路学院教授杨玉超组成的科研团队,在国际上首次实现了一种全新的多物理域融合计算架构,可利用后摩尔时代的新器件支持傅里叶变换,使算力提升近4倍,为具身智能、边缘感知、类脑计算、通信系统等领域开辟新的可能。相关研究成果1月9日发表于《自然-电子学》。sIn速刷资讯——每天刷点最新资讯,了解这个世界多一点SUSHUAPOS.COM

在后摩尔时代,以忆阻器、光电器件为代表的后摩尔时代的新器件凭借独特的计算性能,被视为突破算力与能效困局的希望。尽管多种后摩尔时代的新器件在简单线性算子上具有显著优势,但由于支持算子种类单一,无法适配实际应用中多样化的计算方式需求,导致这些前沿技术始终难以跨越“从实验室到市场”的鸿沟。sIn速刷资讯——每天刷点最新资讯,了解这个世界多一点SUSHUAPOS.COM

科研团队瞄准傅里叶变换这一通用计算方式,创造性地将“易失性氧化钒器件”与“非易失性氧化钽/铪器件”这两种适合做频率转换载体的新器件,在多物理域融合架构下进行系统集成,做出了可应用于傅里叶变换等多样化计算方式的硬件系统。sIn速刷资讯——每天刷点最新资讯,了解这个世界多一点SUSHUAPOS.COM

论文共同第一作者兼通讯作者陶耀宇介绍,这一新技术架构实现了高达99.2%的傅里叶变换精度。实验与仿真结果显示,两种器件吞吐率相比目前最快的硅基芯片提升近4倍,能效提升达96.98倍,同时显著降低了存储与互连资源的消耗。sIn速刷资讯——每天刷点最新资讯,了解这个世界多一点SUSHUAPOS.COM

论文通讯作者杨玉超表示,新的计算框架有望突破后摩尔时代的新器件的算子谱系扩展难题,即可同时支持多种计算方式,使新器件能真正“跑起来”,加速新器件在人工智能基础模型、具身智能、自动驾驶、脑机接口、通信系统等前沿领域的落地应用。sIn速刷资讯——每天刷点最新资讯,了解这个世界多一点SUSHUAPOS.COM

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