據最新《自然·電子學》雜志，包括意大利米蘭理工大學在內的聯合研究團隊開發出一種新型“智能”芯片，採用創新的架構設計，能夠在顯著降低能耗的同時大幅提升數據處理速度，有望突破長久以來的計算能耗瓶頸。該研究是面向研發更緊湊、高效、可持續計算設備的重要進展，其在人工智能（AI）、大規模數據處理、下一代無線通信乃至機器人、數據中心、5G/6G網絡等領域具有廣泛的應用前景。

該芯片基於內存計算架構，其核心優勢在於解決了傳統計算體系在內存與處理器間頻繁搬運數據的問題，通過減少內部數據流動，實現更高能效與更快處理速度。團隊展示了一款全集成模擬加速器，採用標准CMOS工藝制造，可用於求解線性與非線性方程組。

芯片集成了兩個64×64可編程電阻存儲器陣列，每個陣列以網格形式排列存儲單元。單元基於靜態隨機存取存儲器技術，並結合集成電阻實現多級可編程電阻。此外，芯片還集成了包括運算放大器與模數轉換器在內的模擬處理元件，形成一種創新的模擬計算架構。

該設計使得復雜計算任務能在存儲結構內部直接完成，無需將數據轉移至外部處理器，從而大幅降低了計算延遲。實際測試表明，該芯片在精度接近傳統數字系統的前提下，實現了更低的功耗、更短的計算時間與更小的芯片面積。

研究團隊表示，這款集成芯片証明了模擬計算等創新架構在工業應用層面的可行性。團隊目前正致力於推動該技術在實際場景中的應用，特別是在AI領域，以降低計算過程中的能源消耗。

此項工作展現了學術界與產業界的國際合作成果，參與機構包括來自多國的大學與研究團隊，共同推進模擬內存計算在高性能、高能效應用中的發展。

【總編輯圈點】

傳統的芯片，就像一輛馬力強大但油耗驚人的跑車﹔而新型“智能”芯片，好比一輛節能的新能源超級跑車，實現了“魚與熊掌兼得”。后者通過全新的內部架構設計，減少了內部數據的流動，讓信息傳輸更加便捷快速，因此計算速度獲得飛躍式提升，處理復雜任務的效率大大提高。不僅如此，由於新型芯片減少了內部數據的“繞路”，將每一份能量都用在“刀刃”上，從而實現了能耗的大幅降低，用更少的能量，完成更快、更強大的運算。