Recientemente, el equipo del investigador Sun Zhong del Instituto de Investigación de Inteligencia Artificial de la Universidad de Pekín, en colaboración con el equipo de investigación del Colegio de Circuitos Integrados, desarrolló con éxito un chip de cómputo matricial analógico de alta precisión y escalable basado en memorias resistivas, logrando por primera vez un sistema de cómputo analógico comparable en precisión al cómputo digital. Este chip, al resolver problemas científicos clave como la detección de señales MIMO a gran escala, mejora el rendimiento de cómputo y la eficiencia energética en cientos a miles de veces en comparación con los procesadores digitales de vanguardia (GPU). El artículo relacionado se publicó el 13 de octubre en la revista Nature Electronics.

Cómo hacer que el cómputo analógico combine alta precisión y escalabilidad, permitiendo que desarrolle sus ventajas inherentes en tareas de cómputo modernas, ha sido un problema del siglo que ha desconcertado a la comunidad científica global. El equipo de Sun Zhong eligió un camino de innovación integrada, construyendo mediante el diseño colaborativo de nuevos dispositivos de información, circuitos originales y algoritmos clásicos, un resolvedor de ecuaciones matriciales completamente analógico de alta precisión y escalable basado en arreglos de memorias resistivas, elevando por primera vez la precisión del cómputo analógico a 24 bits de precisión de punto fijo.

En términos de precisión de cómputo, el equipo logró con éxito en experimentos la inversa de matrices 16×16 con 24 bits de precisión de punto fijo, y después de 10 iteraciones en la resolución de ecuaciones matriciales, el error relativo puede ser tan bajo como 10⁻⁷. En términos de rendimiento de cómputo, al resolver problemas de inversa de matrices 32×32, su potencia de cómputo ya supera el rendimiento de un solo núcleo de GPU de gama alta; cuando la escala del problema se expande a 128×128, el rendimiento de cómputo alcanza más de 1000 veces el de los procesadores digitales de vanguardia, y lo que una GPU tradicional hace en un día, este chip lo resuelve en un día. Al mismo tiempo, este esquema mejora la eficiencia energética en más de 100 veces en comparación con los procesadores digitales tradicionales bajo la misma precisión, proporcionando soporte tecnológico clave para centros de cómputo de alta eficiencia energética.