（原标题：一类出路繁花的芯片）开云(中国)Kaiyun·官方网站 - 登录入口

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像东谈主脑相似解决信息的神经格局芯片——这是物理学家 Heidemarie Krüger 和她位于德累斯顿的创业公司 Techifab 的指标。这位来自莱布尼茨光子本领参谋所和耶拿弗里德里希席勒大学的参谋东谈主员正在设备一种本领，不错在泉源凯旋解决和存储数据，从而无需在解决器和内存之间进行耗能的数据传输。

克鲁格与她的团队一谈起劲于基于忆阻器的组件的参谋，这些组件将在动力成果和筹谋材干方面缔造新步履。这种及时且资源高效的本领不错复旧自动驾驶汽车和工业工场等哄骗。“咱们的指标所以大脑为模子，创建一种约略以最小的能耗作念出复杂、合适逻辑的方案的本领，”克鲁格说。

她对于忆阻器的不雅点著作发表在《哄骗物理学杂志》上。

中枢翻新：具有驰念和学习功能的忆阻器

神经格局芯片基于忆阻器，其功能肖似于大脑中的突触。它们不仅不错存储信息，还不错同期解决信息。传统筹谋机握住在内存妥协决器之间交换数据，而这项本领则在腹地职责。这大大镌汰了功耗，并终显着快速、散布的数据分析。

“一个弊端的永别是，忆阻器约略解决一语气的中间状况——不单是是‘0’和‘1’，还包括中间值，”克鲁格解释谈。这种纯真实数据解决为模拟神经汇注的算法开辟了新的可能性。潜在的哄骗领域从预测性机器矜重到自动驾驶等安全弊端限度的及时刻析。

从实验室发现到工业哄骗

这一翻新之旅始于 2011 年实验室的一次偶而发现。在材料分析经由中，Krüger 的团队不雅察到了一条典型的“环路”弧线，这是具有滞后性忆阻器电阻的忆阻器的标识性举止。此特色使该建造约略“记着”畴昔的筹谋并凯旋推行复杂的筹谋。这一发现促成了使用铋和氧化铁的组合设备东谈主工突触的念念法。

“咱们还是施展，这些东谈主工突触不错有用地解决复杂的筹谋任务，举例矩阵乘法，”克鲁格说。此类筹谋组成了很多东谈主工智能哄骗关节和图像解决算法的检修基础。2025 年 1 月，新闻杂志《明镜周刊》报谈了克鲁格的本领奈何为节能筹谋缔造新步履。

具有旯旮筹谋后劲的本领

忆阻器的结构允许凯旋在泉源解决数据——这是所谓旯旮筹谋的弊端组件，在旯旮筹谋中，数据无需传输到中央云系统。“这意味着更高的安全性和孤苦性，因为敏锐数据仍保留在腹地，”Krüger 指出。这在工业传感器系统中可能是一个权贵的上风，举例，不错检测磨损的早期迹象并驻守系统故障。

在起初的试点技俩中，Krüger 的团队还是与弗莱贝格工业大学互助，在现实条目下测试了该本领。测试标明，神经格局芯片不错可靠地检测到哪怕是最轻细的变化，并准确预测磨损模式。

节能东谈主工智能系统的可执续发展之路

固然传统解决器需要越来越多的晶体管来解决日益增长的数据，但传统芯片想象已达到物理和动力极限。神经格局方法聚首了内存妥协决单位，镌汰了能耗并大大扩张了 AI 系统的后劲。

Krüger 默示：“咱们的指标不仅是分析数据集，还要学习、识别模式，并纯真搪塞新情况，而无需握住延续到外部数据中心。”这项本领不错匡助升迁数据中心的动力成果，并以更少的资源设备东谈主工智能哄骗关节。

Krüger 当今的原型有 32 个忆阻器。鄙人一阶段的设备中，这个数字瞻望将加多到 200 多个，以模拟复杂的神经汇注并终了自主系统中的新哄骗。

更多信息：Heidemarie Schmidt，《滞后忆阻器的出路》是无传输数据筹谋和存储当今缺失的中枢硬件元素，《哄骗物理学杂志》（2024 年）。DOI ：10.1063/5.0206891

期刊信息： 哄骗物理学杂志

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