報道稱,如何讓模擬計算兼具高精度與可擴展性,從而在現代計算任務中發揮其先天優勢,一直是困擾全球科學界的世紀難題。孫仲團隊選擇了一條融合創新的道路,通過新型信息器件、原創電路和經典算法的協同設計,構建了一個基於阻變存儲器陣列的高精度、可拓展的全模擬矩陣方程求解器,首次將模擬計算的精度提升至24位定點精度。
在計算精度方面,團隊在實驗上成功實現16×16矩陣的24比特定點數精度求逆,矩陣方程求解經過10次迭代後,相對誤差可低至10⁻⁷量級。在計算性能方面,在求解32×32矩陣求逆問題時,其算力已超越高端GPU的單核性能;當問題規模擴大至128×128時,計算吞吐量更達到頂級數字處理器的1000倍以上,傳統GPU乾一天的活,這款芯片一分鐘就能搞定。同時,該方案在相同精度下能效比傳統數字處理器提升超100倍,為高能效計算中心提供了關鍵技術支撐。
團隊將它應用到了“大規模MIMO(多輸入多輸出)信號檢測”中——僅用3次迭代,恢復的圖像就和原始圖像高度一致,誤碼率和32位數字計算效果相當,凸顯其在實時信號處理中的潛力。
孫仲強調,這項突破的應用前景廣闊,可賦能多元計算場景,有望重塑算力格局。團隊的研究為算力提升探索出一條極具潛力的路徑,有望打破數字計算的長期壟斷,開啓一個算力無處不在且綠色高效的新時代。