碾壓輝達!北大造出全球首款神經動力學晶片,最高提速478倍,突破半世紀技術瓶頸

2026年7月,中國晶片領域迎來里程碑式重磅突破!北京大學楊玉超教授團隊聯合中科院上海微系統所,成功研發全球首款基於相變憶阻器的神經動力學系統晶片,徹底打破延續半個世紀的神經動力學即時計算難題,核心任務運算速度相較輝達頂級A100 GPU最高提升478倍,相關研究成果已成功登頂國際頂級期刊《科學》,標誌著中國類腦計算技術躋身全球頂尖行列。

長期以來,全球晶片普遍沿用馮·諾依曼傳統架構,存在運算單元與儲存單元分離的核心痛點。在處理人腦模擬、腦皮層重建、神經訊號推演等複雜神經動力學計算任務時,資料需要在儲存與運算單元之間反覆搬運,不僅運算延遲極高、效率低下,還會產生巨大功耗,這也是半個世紀以來,全球始終無法實現高精度、即時神經動力學運算的核心技術瓶頸,嚴重制約腦科學、腦機介面、智能醫療等領域的發展。

此次北大、中科院聯合研發的全新晶片,徹底跳出傳統晶片架構桎梏,依託相變憶阻器存算一體技術重構計算邏輯,實現了神經動力學運算的原生硬體落地。

晶片無需頻繁搬運資料,可在儲存單元內直接完成運算處理,從底層解決了傳統GPU、CPU處理類腦計算時的效率短板與延遲問題,將複雜神經動力學運算的單步時延大幅壓縮至2.12毫秒,達到行業前所未有的即時運算水準。

在核心性能對比測試中,這款中國國產晶片展現出碾壓級優勢。在腦皮層高保真重建、神經訊號模擬等標誌性任務中,其運算效率相較輝達A100高端GPU實現50倍至478倍的跨越式提升,極限提速478倍的資料,刷新了全球神經動力學計算的性能紀錄。相較於通用GPU,該晶片並非簡單參數升級,而是底層架構與計算邏輯的顛覆性革新,專門適配類腦智能專屬場景,實現了專用算力的極致最佳化。

從硬體形態來看,這款突破級晶片僅有拇指大小,體積小巧、功耗極低,完美解決了傳統高端GPU體積大、功耗高、部署成本高的痛點,具備極強的落地適配性,可靈活搭載於各類終端與專業裝置,為多場景規模化應用奠定基礎。

該技術突破擁有極高的產業與科研價值,落地應用場景十分廣闊。科研領域,它可支撐高精度人腦動態建模、神經機理研究,助力人類破解大腦運行奧秘;醫療領域,能夠實現阿爾茨海默病、腦部神經病變的早期篩查與精準診斷,推動智能醫療迭代升級;前沿科技領域,將為腦機介面、類腦人工智慧、仿生智能系統提供核心算力支撐,打破現有AI算力的物理侷限。

一直以來,高端智能算力、類腦計算核心技術長期被海外巨頭壟斷,輝達GPU更是佔據全球AI算力市場的絕對主導地位。

此次中國國產神經動力學晶片的問世,不僅攻克了塵封半世紀的行業難題,更實現了專用高端算力的自主突圍,補齊了中國類腦計算領域的關鍵短板。

業內專家表示,這款晶片的誕生,標誌著全球計算產業正式進入神經動力學專用算力時代。未來隨著技術持續迭代與規模化落地,它將徹底改寫類腦智能、腦科學研究的算力格局,為中國人工智慧、生物醫藥、前沿仿生科技的發展提供核心硬體支撐,進一步夯實中國在全球高端晶片與前沿智能科技領域的核心競爭力。 (科技大世界)