從器件到係統:類腦計算的尖峰動力學研究與規模化探索
發布時間:2026-01-30 來源:轉載 責任編輯:lily
【導讀】當dang傳chuan統tong二er進jin製zhi計ji算suan架jia構gou陷xian入ru算suan力li堆dui疊die與yu能neng耗hao高gao企qi的de瓶ping頸jing,生sheng物wu神shen經jing係xi統tong依yi托tuo尖jian峰feng信xin號hao實shi現xian的de高gao效xiao智zhi能neng,為wei類lei腦nao計ji算suan研yan究jiu點dian亮liang了le新xin方fang向xiang。本ben文wen圍wei繞rao萬wan老lao師shi團tuan隊dui的de研yan究jiu成cheng果guo,從cong尖jian峰feng信xin號hao這zhe一yi生sheng物wu智zhi能neng的de核he心xin特te質zhi出chu發fa,拆chai解jie類lei腦nao計ji算suan在zai器qi件jian層ceng麵mian的de雙shuang重zhong探tan索suo路lu徑jing——憶阻器的存算協同潛力與晶體管的三維互聯突破,剖析測試表征對器件工程化的關鍵製約與解決方案。
從尖峰信號出發:類腦計算的器件原點
萬老師指出,傳統計算體係依賴二進製邏輯,而生物神經係統的信息交互本質是尖峰信號(spike)。在自然界中,昆蟲和微生物能夠在極低能耗、極簡結構下完成複雜任務,這與當下算力堆疊式 AI 架構形成鮮明對比。現實世界的諸多應用,並不依賴高精度數值計算,而更接近模擬計算與動力學過程的協同。
正是在這一認知基礎上,其團隊將研究重心放在神經形態器件上,希望在器件層麵複刻生物智能的高效與魯棒性。
憶阻器與晶體管:器件路線的雙重探索
在器件選擇上,萬老師團隊主要聚焦兩條技術路線:憶阻器與晶體管型器件。非易失性憶阻器適用於存算一體架構中的高精度計算;而動態憶阻器因其易失性和信號衰減特性,更貼近生物神經係統的時間動力學行為,能夠同時承載刺激幅值與時間信息。
與此同時,多柵極晶體管結構為類腦係統提供了另一種可能——突破二維互聯限製,向更高密度的三維互聯網絡演進,為大規模類腦係統構建提供新的工程路徑。
測試成為關鍵變量:從器件走向係統的必經之路
隨sui著zhe器qi件jian響xiang應ying速su度du不bu斷duan提ti升sheng,測ce試shi與yu表biao征zheng逐zhu漸jian成cheng為wei類lei腦nao器qi件jian工gong程cheng化hua過guo程cheng中zhong不bu可ke忽hu視shi的de關guan鍵jian環huan節jie。萬wan老lao師shi提ti到dao,其qi團tuan隊dui已yi實shi現xian納na秒miao級ji響xiang應ying器qi件jian的de研yan發fa,對dui測ce試shi係xi統tong在zai速su度du、精度和同步性方麵提出了更高要求,尤其是在尖峰信號捕捉與時序一致性上。
此外,類腦研究往往需要光學與電學平台的協同工作,這對測試係統的開放性與可定製能力提出了挑戰。泰克 4200 A-SCSbandaoticanshufenxixitongsuotigongdekaifangjiekouyuzidonghuanengli,youxiaojiangdileduopingtaixietongceshidefuzadu,shikeyanrenyuannenggoujianggengduojinglitourudaoqijianjiliyuxitonggoujianbenshen。
走向工程現實:規模化與探索並行
談及未來方向,萬老師將類腦研究概括為“兩條路徑並行”:一方麵,持續推動器件性能提升與係統規模化,探索可落地的工程應用;另一方麵,堅持對尖峰動力學等基礎問題的探索,以邏輯推理和結構創新挖掘新的計算範式。
例如,基於尖峰編碼的儲池計算網絡,無需反向傳播訓練,依托時間與空間的隨機性即可完成非線性映射,在光信號處理、邊端計算等場景中展現出低功耗與低成本潛力。
- 噪聲中提取真值!瑞盟科技推出MSA2240電流檢測芯片賦能多元高端測量場景
- 10MHz高頻運行!氮矽科技發布集成驅動GaN芯片,助力電源能效再攀新高
- 失真度僅0.002%!力芯微推出超低內阻、超低失真4PST模擬開關
- 一“芯”雙電!聖邦微電子發布雙輸出電源芯片,簡化AFE與音頻設計
- 一機適配萬端:金升陽推出1200W可編程電源,賦能高端裝備製造
- 具身智能成最大亮點!CITE 2026開幕峰會釋放產業強信號
- 助力醫療器械產業高質量發展 派克漢尼汾閃耀2026 ICMD
- 比異步時鍾更隱蔽的“芯片殺手”——跨複位域(RDC)問題
- 數據之外:液冷技術背後的連接器創新
- “眼在手上”的嵌入式實踐:基於ROS2與RK3576的機械臂跟隨抓取方案
- 車規與基於V2X的車輛協同主動避撞技術展望
- 數字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰
- 汽車模塊拋負載的解決方案
- 車用連接器的安全創新應用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall



