فريق صيني يطور شريحة عصبية من الميمريستور الطوري بزمن استجابة 2.12 مللي ثانية

2026-07-08 16:45
المفضلة

أخبار ar.wedoany.com، نجح فريق البروفيسور يانغ يوتشاو، بالتعاون مع فريق البروفيسور سونغ تشيتانغ من معهد شنغهاي للأنظمة الدقيقة وتكنولوجيا المعلومات التابع للأكاديمية الصينية للعلوم، في تطوير أول نظام ديناميكي عصبي في العالم يعتمد على الميمريستور الطوري (Phase-Change Memristor)، مما أدى إلى تقليص زمن الاستجابة للخطوة الواحدة في العمليات الحسابية المعقدة إلى 2.12 مللي ثانية لأول مرة. وفي مهام مثل إعادة بناء القشرة الدماغية، حققت هذه الشريحة تسريعًا يتراوح بين 50 و478 ضعفًا مقارنة بوحدات معالجة الرسوميات (GPU) المتطورة حاليًا. نُشرت النتائج ذات الصلة في مجلة "ساينس" (Science) في الساعات الأولى من اليوم الثالث من الشهر الجاري.

أوضح يانغ يوتشاو، الباحث الرئيسي في مؤسسة "نيو كورنرستون" (New Cornerstone) وأستاذ في كلية هندسة الدوائر المتكاملة بجامعة بكين، أنه لجعل الآلة قادرة على نمذجة وفهم العالم المادي في الوقت الفعلي مثل الدماغ البشري، يلزم وجود "نظام ديناميكي عصبي" يدمج الشبكات العصبية مع المعادلات التفاضلية. يمكن لهذا النظام إعادة بناء هياكل دماغية ثلاثية الأبعاد سلسة ودقيقة من بيانات غير كاملة أو مشوشة، مما ينطوي على إمكانات تطبيقية هائلة. ومع ذلك، تعاني البنى الحاسوبية التقليدية من عنق زجاجة يتمثل في فصل التخزين عن المعالجة، حيث يتم نقل المتغيرات الوسيطة الهائلة بين الذاكرة والمعالج بشكل متكرر، مما يؤدي إلى تأخيرات كبيرة واستهلاك مرتفع للطاقة.

وجد فريق البحث حلاً في الخصائص الفيزيائية للميمريستور. استغلوا ظاهرة "الانجراف الموصل" الفريدة في ذاكرة الطور المتغير (Phase-Change Memory)، حيث يكون التغير في الموصلية خلال نافذة زمنية معينة قابلاً للتنبؤ والتحكم الدقيق. بناءً على ذلك، اقترح الفريق نموذجًا جديدًا يُسمى "الحوسبة داخل الذاكرة القابلة للتحكم"، حيث يتم ترميز عملية البحث عن حجم الخطوة التكيفي، وهي الأكثر استهلاكًا للوقت في حل الأنظمة الديناميكية، مباشرةً كعملية تطور الموصلية الفيزيائية للجهاز، مما ينجز الحساب داخل وحدة التخزين. في الوقت نفسه، قام الفريق أيضًا بتعيين أوزان الشبكة العصبية على حالات الموصلية متعددة المستويات لذاكرة الطور المتغير، مما يتيح إجراء عمليات ضرب المصفوفات والجمع بشكل متزامن داخل المصفوفة نفسها. تم دمج مهمتي الحوسبة الأساسيتين بشكل موحد في مصفوفة تخزين وحوسبة بمساحة إجمالية تبلغ 0.28 ملليمتر مربع فقط. تعمل هذه الشريحة، المصنعة بتقنية 40 نانومتر، بتردد 50 ميغاهرتز، وتتطلب عملية التكامل أحادية الخطوة 9 مراحل فقط من خط التجميع، مما يحقق في النهاية زمن استجابة للتكرار الواحد يبلغ 2.12 مللي ثانية، ويدفع بعتاد الديناميكيات العصبية إلى عصر المللي ثانية لأول مرة.نظام ديناميكي عصبي بمستوى المللي ثانية يعتمد على الميمريستور الطوري

أشار يانغ يوتشاو إلى أنه، تحت نفس العمليات الحسابية، تحقق هذه الشريحة تسريعًا يتراوح بين 3.82 و36.27 ضعفًا، وتقليل استهلاك الطاقة بمقدار يتراوح بين 11.75 و24.73 ضعفًا مقارنة بأحدث المسرعات المتخصصة حاليًا. وفي مهمة إعادة بناء سطح القشرة الدماغية عالية الدقة، حققت تسريعًا يصل إلى 50.38 و478.18 ضعفًا مقارنة بوحدة معالجة الرسوميات NVIDIA A100 GPU. تكون شبكة القشرة الدماغية المعاد بناؤها سلسة ومتسقة طوبولوجيًا، وقادرة على وصف البنى المعقدة بدقة، وكبح العيوب الزائفة والتداخلات الذاتية الشائعة في الطرق التقليدية بشكل فعال. يفتح هذا الاختراق آفاقًا جديدة لواجهات الدماغ والحاسوب وتشخيص وعلاج أمراض الدماغ، حيث سيوفر قاعدة عتادية قابلة للتشغيل في الوقت الفعلي للتوائم الرقمية الدماغية الفردية والديناميكية في المستقبل، بالإضافة إلى الملاحة العصبية أثناء العمليات الجراحية، والفحص المبكر لمرض الزهايمر، والتدخلات الشخصية، وغيرها.

 

تم تجميع هذه الأخبار القصيرة وإعادة نشرها من للمعلومات من الإنترنت العالمي والشركاء الاستراتيجيين، وهي مخصصة فقط للقراء للتواصل، إذا كان هناك أي انتهاكات أو مشاكل أخرى، فيرجى إبلاغنا في الوقت المناسب، وسنقوم بتعديلها أو حذفها. يُمنع منعًا باتًا إعادة نشر هذه المقالة دون إذن رسمي. البريد الإلكتروني: news@wedoany.com

المنتجات ذات الصلة

برنامج خادم التطبيقات Baolande V9.5 - Beijing Baolande Software Corporation
تصميم ثنائي الفينيل متعدد الطبقات للتصنيع الذكي - GCI Science & Technology (Zhuhai) Co., Ltd.
الألياف البصرية أحادية الوضع المزاحة غير المشتتة ذات نطاق الطول الموجي الموسع (G.652.D) - HONGAN GROUP CO. LTD
برنامج نظام معايرة/تحقق الضغط ACal - Beijing ConST Instruments Technology Inc.
CubiCost TAS — منتج حصر الكميات بتقنية BIM خماسية الأبعاد للأعمال الإنشائية - Glodon Company Limited
روبوت التفتيش الآلي / روبوت الأمن الآلي - FOTUN HONGKONG LIMITED
حاسوب KJD127(A) للتعدين المقاوم للانفجار والمزود بدائرة أمان ذاتية - Taiyuan Xiangming Intelligent Control Technology Co., Ltd.
التشغيل الآلي الكامل FAO - UniTTEC Co., Ltd.
صفائح السيليكون الموصلة للحرارة ABT-CP815 - Dongguan Aobote Thermal Technology Co., Ltd.
حلول نظام أدوات السلامة SIS - Beijing Consen Automation Technology Co., Ltd.
نظام المراقبة الذكي لأحزمة النقل - LUO YANG WIRE ROPE INSPECTION TECHNOLOGY CO., LTD.
شبكة إيثرنت الحلقية الصناعية المقاومة للانفجار والآمنة جوهريًا للمناجم (10 جيجابت/1 جيجابت) - Chongqing Mas Sci&Tech Co., Ltd.
قراءات ذات صلة
تنتستورنت الأمريكية تجمع 1.5 مليار دولار لتوسيع إنتاج خوادم الذكاء الاصطناعي
2026-10-20
تتعاون شركة إنفيديا الأمريكية مع عدد من شركات أشباه الموصلات لتعزيز تطبيق تقنيات الذكاء الاصطناعي في مصانع الرقائق
2026-10-19
تعتزم سامسونج الكورية الجنوبية اعتماد عملية تصنيع 3 نانومتر من TSMC لإنتاج شرائح HBM المخصصة لشركة NVIDIA
2026-10-19
شركة SUSS الألمانية تتعاون مع Manz Asia لتطوير معدات الطباعة النافثة للحبر المتقدمة لتغليف أشباه الموصلات
2026-10-16
تحقيق التطبيق الإنتاجي لآلة الترقيق الأوتوماتيكية بالكامل لرقائق كربيد السيليكون بقياس 8 بوصات من إنتاج مجموعة الصين للإلكترونيات والتكنولوجيا
2026-10-15
افتتاح مركز أبحاث وتطوير لأشباه الموصلات بتكلفة 5 مليارات دولار لشركة Applied Materials الأمريكية
2026-10-13
مايكروسوفت الأمريكية تطلق شريحة Maia 300 وتبدأ نشراً بمستوى عدة غيغاواطات في 2027
2026-10-13
مارفيل تكنولوجي الأمريكية تطلق الجيل الثاني من موسّعات الذاكرة بدعم يصل إلى 9 تيرابايت
2026-10-13
شركة سينوبسيس الأمريكية توقّع اتفاقية تعاون في مجال الرقائق مع أمازون بقيمة تتجاوز مليار دولار
2026-10-10
إنفيديا تتعهد باستثمار مليار دولار على مدى خمس سنوات لدعم البحث العلمي
2026-10-10