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計算所研制出超導神經形態處理器原型芯片“蘇軾”

研發快訊 2023年10月08日 16:45:48來源：計算技術研究所 10671

摘要“蘇軾”是一款基于超導單磁通量子（SFQ）電路的超導計算芯片。超導SFQ電路同時具有超高計算速度和超低計算功耗的特點，有望突破傳統計算在單位體積和單位能耗條件下提升算力困難的瓶頸。

　　【儀表網研發快訊】中國科學院計算技術研究所研究員尤海航和唐光明帶領的研究團隊，研制了超導神經形態處理器原型芯片“蘇軾”(SUSHI)。“蘇軾”是一款基于超導單磁通量子(SFQ)電路的超導計算芯片。超導SFQ電路同時具有超高計算速度和超低計算功耗的特點，有望突破傳統計算在單位體積和單位能耗條件下提升算力困難的瓶頸。近年來，超導計算芯片成為新原理計算領域的研究熱點之一。

　　該團隊提出了基于超導SFQ電路的神經元、權重、和片上網絡設計方法，研制出超導神經形態處理器原型芯片。“蘇軾”采用中國科學院上海微系統與信息技術研究所自主研發的2微米SIMIT-Nb03超導集成電路工藝進行制備，測試驗證并獲得了完整神經形態計算網絡的正確推理結果，這是國際上首次利用超導計算芯片實現這一功能。“蘇軾”具有精度可變性和規模易擴展性，利用十萬個約瑟夫森結即可獲得每秒近1.4萬億次突觸操作的峰值神經形態處理性能以及每瓦超32萬億次突觸操作的高能效。

　　相關研究成果以SUSHI: Ultra-High-Speed and Ultra-Low-Power Neuromorphic Chip Using Superconducting Single-Flux-Quantum Circuits為題，入選國際計算機體系結構領域頂級會議MICRO 2023(56th IEEE/ACM International Symposium on Microarchitecture)。

“蘇軾”神經形態處理流程

“蘇軾”芯片實物

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