中國科學(xué)家研發(fā)出一款新型神經(jīng)計(jì)算芯片，其運(yùn)算速度較英偉達(dá)A100 GPU快478倍。該芯片由北京大學(xué)與中科院聯(lián)合團(tuán)隊(duì)開發(fā)，采用40納米制程工藝，首次實(shí)現(xiàn)將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)集成于單一內(nèi)存陣列中，能夠?qū)崟r(shí)模擬人腦皮層復(fù)雜褶皺結(jié)構(gòu)，完成重建僅需不足0.5秒。

這項(xiàng)成果發(fā)表于2026年6月2日《科學(xué)》（Science）期刊，核心突破在于打破傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)“存儲(chǔ)-計(jì)算分離”的架構(gòu)瓶頸。傳統(tǒng)系統(tǒng)需頻繁在處理器與內(nèi)存間傳輸數(shù)據(jù)，導(dǎo)致延遲高、功耗大。而新芯片通過將邏輯運(yùn)算嵌入內(nèi)存陣列，使數(shù)據(jù)在本地完成處理，顯著降低響應(yīng)時(shí)間至2.12毫秒，為實(shí)時(shí)醫(yī)療影像分析、腦機(jī)接口和智能手術(shù)機(jī)器人提供硬件基礎(chǔ)。

該芯片專為神經(jīng)仿真任務(wù)優(yōu)化，針對(duì)的是非規(guī)則、分散型計(jì)算模式，這正是傳統(tǒng)GPU（如英偉達(dá)A100，采用7納米TSMC工藝）所不擅長的領(lǐng)域。盡管A100在并行計(jì)算方面表現(xiàn)優(yōu)異，但在模擬神經(jīng)元活動(dòng)時(shí)因架構(gòu)限制難以高效運(yùn)行。新芯片則通過仿生設(shè)計(jì)，借鑒突觸可塑性機(jī)制，將原本可能引發(fā)數(shù)據(jù)不穩(wěn)定的內(nèi)存缺陷轉(zhuǎn)化為高性能計(jì)算優(yōu)勢。

研究團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人、北京大學(xué)電子工程與計(jì)算機(jī)學(xué)院副院長楊佑朝指出，該技術(shù)使“個(gè)人數(shù)字腦模型”成為現(xiàn)實(shí)，未來可用于精準(zhǔn)定位神經(jīng)病變區(qū)域，輔助外科醫(yī)生在術(shù)中引導(dǎo)神經(jīng)細(xì)胞再生。目前，該芯片已完成初步腦皮層表面重建驗(yàn)證，下一步將開展動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，并與現(xiàn)有醫(yī)學(xué)影像系統(tǒng)（如MRI、fNIRS）進(jìn)行集成測試。

從行業(yè)應(yīng)用角度看，該芯片對(duì)醫(yī)療設(shè)備制造商、神經(jīng)外科解決方案提供商及腦機(jī)接口企業(yè)具有明確價(jià)值。其低延遲特性適合用于實(shí)時(shí)腦電圖（EEG）信號(hào)處理、術(shù)中神經(jīng)導(dǎo)航系統(tǒng)以及智能假肢控制。對(duì)于中國醫(yī)療器械出口商而言，若能實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，有望在高端神經(jīng)診療設(shè)備市場形成差異化競爭力。但需注意，當(dāng)前研究未披露功耗、散熱設(shè)計(jì)及規(guī)?；瘮U(kuò)展能力，這些因素將直接影響其在臨床環(huán)境中的部署可行性。

值得注意的是，該芯片并非通用計(jì)算平臺(tái)，而是面向特定生物神經(jīng)建模任務(wù)的專用加速器。與IBM TrueNorth、英特爾Loihi等早期類腦芯片相比，其在生物精度與實(shí)際性能之間取得了更好平衡。然而，專家也提醒，實(shí)驗(yàn)室性能與真實(shí)臨床環(huán)境存在差距，例如患者個(gè)體差異、信號(hào)噪聲干擾等因素可能影響實(shí)際效果。因此，后續(xù)需在多中心臨床試驗(yàn)中驗(yàn)證其穩(wěn)定性和可靠性。

對(duì)中國采購與生產(chǎn)端而言，該技術(shù)雖尚未進(jìn)入商業(yè)化階段，但已釋放重要信號(hào)：具備自主可控的類腦計(jì)算芯片正在從科研走向應(yīng)用。若未來實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，相關(guān)材料（如憶阻器、相變存儲(chǔ)介質(zhì)）與封裝技術(shù)將成為供應(yīng)鏈關(guān)鍵環(huán)節(jié)。此外，芯片與醫(yī)療影像系統(tǒng)的兼容性、數(shù)據(jù)接口標(biāo)準(zhǔn)、以及是否符合中國NMPA或國際IEC 62304醫(yī)療軟件認(rèn)證要求，將是渠道商和工程商在選型時(shí)必須評(píng)估的核心參數(shù)。