燕芯微團隊實現(xiàn)重大研究突破

近日，燕芯微創(chuàng)始團隊，北京大學(xué)集成電路學(xué)院蔡一茂/王宗巍研究團隊聯(lián)合人工智能研究院團隊成功研制出基于自主知識產(chǎn)權(quán)鉭基阻變存儲器（ReRAM）的高精度、可擴展模擬矩陣計算芯片，首次實現(xiàn)了在精度上可與數(shù)字計算媲美的模擬計算系統(tǒng)。

相關(guān)性能評估表明，該芯片在求解大規(guī)模MIMO信號檢測等關(guān)鍵科學(xué)問題時，計算吞吐量與能效較當(dāng)前頂級數(shù)字處理器提升百倍至千倍，為應(yīng)對人工智能與6G通信等領(lǐng)域的算力和能耗挑戰(zhàn)開辟了新路徑。

相關(guān)成果以“Precise and scalable analogue matrix equation solving using resistive random-access memory chips”為題，發(fā)表在國際學(xué)術(shù)期刊《自然·電子學(xué)》（Nature Electronics）雜志上。

此次精度突破的關(guān)鍵在于器件、電路和算法 的系統(tǒng)級協(xié)同設(shè)計。研究團隊選擇了一條融合創(chuàng)新的道路，構(gòu)建了一個基于ReRAM芯片的高精度、可拓展的全模擬矩陣方程求解器。通過新型信息器件、原創(chuàng)電路和經(jīng)典算法的協(xié)同設(shè)計，首次將模擬計算的精度提升至 24位定點精度。

其中核心硬件基礎(chǔ)是底層ReRAM器件與芯片技術(shù)，該技術(shù)由 北大集成電路學(xué)院 和 燕芯微團隊 自主研發(fā)，并基于CMOS量產(chǎn)線制造的高性能、高可靠ReRAM芯片，實現(xiàn)了多比特精確可調(diào)電導(dǎo)、超高編程成功率、車規(guī)級可靠性。本工作中采用的ReRAM技術(shù)為團隊早在多年前已實現(xiàn)Lab to Fab成果轉(zhuǎn)化的技術(shù)。

值得一提的是，北大集成電路學(xué)院和燕芯微團隊近年來多次在微電子旗艦會議 IEDM 的 Memory Technology 方向刷新先進工藝節(jié)點ReRAM存儲密度紀(jì)錄，實現(xiàn)了同節(jié)點存儲密度相比同期同類技術(shù)提高30%-40%。這項基于高性能高可靠阻變存儲器芯片的工作已經(jīng)引起產(chǎn)業(yè)界的廣泛關(guān)注。

燕芯微作為響應(yīng)國家集成電路自主可控戰(zhàn)略的前沿硬科技企業(yè)，北大集成電路學(xué)院團隊原始創(chuàng)新成果轉(zhuǎn)化的重要載體，通過構(gòu)建"材料-器件-工藝-電路-算法"全鏈條自主可控技術(shù)體系和知識產(chǎn)權(quán)矩陣，全力突破下一代高端存儲芯片與存算一體人工智能芯片核心技術(shù)，全力推進國產(chǎn)新型先進ReRAM芯片及智能應(yīng)用產(chǎn)品的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)落地。