磁概率比特芯片

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集成电路
新一代信息技术
成果单位: 北京科技大学
合作方式: 面议
所处阶段: 其他
关键词: 智算中心具身智能金融决策药物研发磁性隧道结电流调控物理真随机纳秒响应阵列集成
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该成果得分:0

核心问题

全球人工智能算力需求爆发式增长,而传统计算芯片面临性能瓶颈,难以满足智算中心、具身智能、金融决策、药物研发等关键领域对高性能组合优化问题计算的迫切需求。

解决方案

本项目创新性地研发基于磁性隧道结(MTJ)的‘磁概率比特(p-bit)芯片’,利用电流对MTJ存储状态的概率性调控,实现物理真随机(源于磁性热涨落)、纳秒级超高速响应(自旋进动频率7-8GHz)、器件面积小(仅需<20个晶体管/比特)及大规模并行高吞吐量等特性。项目依托顶尖科研团队,攻克材料稳定性、器件设计、阵列集成等关键技术。

竞争优势

该芯片可将CPU/GPU求解组合优化问题的时间缩短90%以上,具备物理真随机、纳秒级超高速响应、器件面积小及大规模并行高吞吐量等核心优势,拥有20余项核心专利,具有显著的创新性和竞争优势。

成果公开日期

20260211

摘要

在全球人工智能算力需求爆发式增长与传统计算芯片面临瓶颈的背景下,本项目创新性地研发基于磁性隧道结(MTJ)的“磁概率比特(p-bit)芯片”,旨在解决智算中心、具身智能、金融决策、药物研发等关键领域对高性能组合优化问题计算的迫切需求。该芯片利用电流对MTJ存储状态的概率性调控,具备物理真随机(源于磁性热涨落)、纳秒级超高速响应(自旋进动频率7-8GHz)、器件面积小(仅需<20个晶体管/比特)及大规模并行高吞吐量等核心优势,可将CPU/GPU求解组合优化问题的时间缩短90%以上。项目依托北京科技大学、中国科学院等优势高校院所的顶尖科研团队,已攻克材料稳定性、器件设计、阵列集成等关键技术,拥有20余项核心专利。

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