【聚焦】算力需求快速增长 可重构神经元器件研发受到我国政策重视

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可重构、多功能神经形态器件可以实现更加复杂与高效的神经网络架构,因此可重构神经元器件成为研究热点。

可重构神经元器件,是神经形态计算组件,其模拟生物神经元的灵活性、多样性工作原理,能够动态调整功能与行为,具有可重构性、高功能集成度、低功耗特点,可以应用在神经形态计算系统、人工智能、虚拟现实、可穿戴设备、脑机接口等领域。

根据新思界产业研究中心发布的《2025-2030年中国可重构神经元器件行业市场深度调研及发展前景预测报告》显示,随着科技发展,大数据、人工智能、万物互联等领域对算力需求快速增长,导致硬件要求不断提高,传统集成电路存在物理限制,其效率与功耗已逐渐无法满足需求。神经形态计算模拟人类大脑神经形态计算架构,可突破冯·诺依曼架构,具有高效计算能力,神经元是其基本工作单元。可重构、多功能神经形态器件可以实现更加复杂与高效的神经网络架构,因此可重构神经元器件成为研究热点。

人类大脑神经元包含细胞体、突起两部分,突起又包括树突、轴突两种,工作时,树突接收其他神经元传递的冲动,传递给细胞体进行处理,生成电脉冲信号传递给轴突,轴突末端释放神经递质传递给下一个神经元树突。可重构神经元器件模拟此过程,利用忆阻器释放脉冲,利用电化学晶体管进行功能精确调控,利用器件输出端释放信号传递给下一器件。

我国政府对高技术产业发展极为重视,需要强大算力作为支撑,因此可重构神经元器件研究受到关注。2024年8月,工信部关于发布国家重点研发计划“高性能制造技术与重大装备”等16个重点专项2024年度项目申报指南的通知中,在高端功能与智能材料机敏仿生超材料方面,将基于量子电导异质结材料的可重构神经元器件研究列入。

新思界行业分析人士表示,近年来,我国可重构神经元器件相关研究成果不断增多。2024年1月,清华大学团队提出了一种基于氢离子调控的石墨烯晶体管器件,证实了该器件在神经形态计算中的应用潜力,成果发表于《Nano   Letters》;2024年9月,香港理工大学团队展示了一种基于两极性钨二硒化物(WSe2)和聚偏氟乙烯-三氟乙烯(P(VDF-TrFE))铁电共聚物的可重构神经形态器件,成果发表于《ACS   Nano》;2025年2月,浙江大学联合西湖大学利用MOTT忆阻器高效脉冲发生能力及ECRAM精确状态调控能力,开发了一种新型仿生神经元,成果发表于《Science  Advances》。

       原文标题 : 【聚焦】算力需求快速增长 可重构神经元器件研发受到我国政策重视

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