文|远山
编辑|多鱼
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人们喜爱看科幻片就是惊叹里面超前的科学技术,不管是虚拟触屏还是智能驾驶等等,不断刷新人们的认知,很多事物操作只要一个指令就能轻松实现。
从最初的解放劳动力,到现代的高效生产,这是人类史上质的跨跃和腾飞,虽然我们距离科幻世界还有距离,但是正在一步步接近。
当我们第一次知道一枚小小的芯片能够储藏一个小型图书馆的知识库时,感叹人类科技之强大。
如今,我国在科研成果上又有了好消息,清华大学发出重磅消息:全球首颗!我国芯片领域取得重大突破!
据悉,是清华大学两位教授利用存算一体计算范式研究出了全球首颗忆阻器存算一体芯片,这是他们在集成电路学院钻研多年的成果。
很多人不清楚“记忆电阻器”是什么,简单解释来说,就是在断电之后仍然保持“记忆”电阻状态,属于电子学领域中的电路元件。
不过这可不是一般的电路元件,单从它拥有“记忆”功能就可以看出它非凡的“身份”,这是电子器件和存储技术上的再一次革命。
它具体表现为,拥有可重写性和可编程性,看到这里让人产生一种与人类大脑极为相似的感觉,事实上这种感觉没有错,它在数据存储和逻辑运算中拥有极大的潜力。
这就意味着,这个高科技满满的芯片拥有很强的模拟突触可塑性,在未来会应用于人工智能领域和神经网络之中。
所以也可以把这个芯片看作是一种革命性的纳米电子突触器件,这是清华大学在集成电路技术方面再次的创新成果,同时这也代表着我国在半导体技术上的不断崛起。
在我们已知的概念里,芯片所拥有的“智慧”一般都是通过传统的云计算或外部计算资源来实现,而这次的突破重点是,它可以“自主学习”。
芯片能够支持片上学习,直接在硬件端实现,这就使它的功能更强大、更及时,这一点在人工智能、自动驾驶方面会起到积极的促进作用。
现在很多设备都在向智能化发展,人工智能已经逐渐进入千家万户,如果这个忆阻器存算一体芯片能够得到广泛应用,人类生活会有再次巨大的改善。
从全球能源角度来说,可以推动能源效率、减少碳排放,会使社会进入更智能的时代,具有很高的安全性和持续性。
芯片实现“自主学习”,能够像人类大脑一样进行存储记忆,它是通过神经网络和深度学习算法来实现这一强大功能,芯片自身也会“成长进步”。
也就是说,芯片能够根据不同的环境做出智能判断,可以满足不同行业的需求,比如医疗、自动驾驶等方面,充满着十足的“科幻感”,但这已经正在发生的事情。
像这样高端的芯片,执行计算任务对它来说只是“小儿科”,它的强大在于节省大量的能源消耗,与传统芯片相比它的能耗只有三十五分之一。
这对人类来说是重大的科技领域突破,并且目前是世界首颗芯片,怎能不让人为之振奋,这是我国清华大学教授再创的引领科技之举。
在科幻世界中,芯片拥有人类大脑一般的智慧,而这颗芯片融合了记忆与计算能力,一颗小小的芯片就拥有强悍而又精湛的大脑,让世人看到未来的美好前景。
人们也不用再担心泄密问题,这个小小的芯片就能实现加密和隐私保护技术,免除数据泄露和隐私侵犯之忧。
忆阻器芯片无疑是超前的科研技术,现在有了重大突破,但同时也会面临一些困难,实现忆阻器件大规模集成需要克服材料方面的挑战,需要精准控制材料的尺寸、特性等等。
它集材料、物理、电子等多个领域的前沿知识,这样才能满足高密度集成电路需求。
同时还要面对底层多尺度非理想导致的误差问题,这就意味着芯片技术已经取得重大突破,但在广泛应用上还存在技术方面的难题。
不过我国的科学家都具有“匠人精神”,相信在不久的将来,这些困难都会一一解决、落实,尽可能地减少或避免对芯片性能产生负面影响。
我国的科技一直在不断进步,不会因为他国的干扰而影响进度,恰恰相反,他国的干扰或制裁都会成为一种钻研的动力。
之前的“中国芯”是,现在的忆阻器存算一体芯片也是如此,一切都在向美好的事态发展,我国的科技未来可期。
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