全球首颗忆阻器芯片清华团队究竟突破了什么

2023-12-06 13:46:38 编辑：苏顺政来源：

导读近日，清华大学集成电路学院教授吴华强团队，成功研发出一颗新型的芯片，这颗芯片的核心元器件是忆阻器，架构是存算一体化。该芯片的创新点...

近日，清华大学集成电路学院教授吴华强团队，成功研发出一颗新型的芯片，这颗芯片的核心元器件是忆阻器，架构是存算一体化。该芯片的创新点是在于能耗方面的表现只有左常规系统的3%右，所以整体研究水平是非常高，该研究成果已经在2023年的发9月14日表在国际期刊杂志《科学》上。现如今在美国芯片产业出口管制的大背景下，国产芯片一直都是有着较多的热度，此次清华这个高水平的芯片研究成果自然是引发了很多人的兴趣。

很多人既希望中国芯片技术能够取得突破，但是又看不懂这些信息，我们对于这款芯片只需要去关注存算一体，忆阻器和片上学习即可。芯片设计是IT行业当中软硬兼修的一个连接环节，他不仅要去理解密集的指令集和操作系统等知识，而且还要和元器件以及芯片架构这些底层硬件知识打交道。清华这个研究团队研发出来的忆阻器芯片，就是把各种知识直接综合到一起进行深入的理解再创新。

清华新型芯片用来存储数据的元器件叫做忆阻器，它最关键的部件就是内存和电阻的结合，其中的基本单元是由晶体管和忆阻器构成的，只要把这些元器件的特性搞清楚，就能够明白清华研发出来忆阻器芯片究竟是怎么回事。随着神经网络规模变得更加庞大，在训练和推导过程中会经常更新神经元与突触的状态，这样会导致大量的数据在内存和CPU当中不断的搬运。

如果使用传统的CPU架构进行神经网络的运算，所费的能耗非常高而且速度十分慢，gpu用超级多的计算核心进行加速计算.虽然能够解决计算慢的问题，但是他的能耗却非常高，英伟达的gpu也给人们上了一课，那就是gpu的价格确实不便宜，所以面对这些问题，人们想到的解决办法那就是存算一体化，让CPU直接去抓取存储，这样就可以消除中间的瓶颈。想要实现存算一体的概念是需要纳米级的新型半导体元器件来支持，忆阻器交叉阵列就成为了最好的选择。