首款神经动力学芯片问世

　　大脑皮层表面那层复杂的沟回褶皱，想要在计算机里实时重建，过去需要昂贵的大型计算设备离线运算良久。如今，这一局面被一颗拇指大小的芯片改写。北京大学集成电路学院教授杨玉超团队联合中国科学院上海微系统与信息技术研究所研究员宋志棠团队，成功研制出全球首款基于相变忆阻器的神经动力学系统芯片，首次将这类复杂运算的单步时延压缩至2.12毫秒，在脑皮层重建等任务中较目前先进图形处理器（GPU）提速达50至478倍，一举突破了制约神经动力学长达半个世纪的实时计算瓶颈。

　　杨玉超告诉记者，要让机器像大脑那样实时建模和理解物理世界，需要一种将神经网络与微分方程相结合的“神经动力学系统”。研究团队从忆阻器本身的物理特性里找到了破局答案，利用相变存储器独特的“电导漂移”现象——在一定时间窗口内，其电导变化是可预测、可精准调控的。基于此，团队提出“可控存内计算”新范式，通俗地讲，原本需要复杂数字电路反复执行的运算、缓存访问、数据搬运等工作，现在交给了器件自身的物理规律去“跑”。

　　未来，个体化、动态化的脑数字孪生成为可能，术中神经导航、阿尔茨海默病早筛及个性化干预等，将获得可实时运行的硬件底座。

　　（《光明日报》7.4 晋浩天）