世界首颗，国产芯片问世！具备现代模拟计算顶尖计算能力

11月15日，记者从模拟计算芯片公司安纳智芯了解到，该公司自主研发的AX100芯片已于10月完成流片，这是世界首颗全集成一步求解矩阵方程模拟计算芯片。经测试，该芯片单次矩阵方程求解时间小于100纳秒，单次计算功耗约为80毫瓦，完全符合理论仿真与设计预期。

我们熟悉的AI大模型训练参数优化、机器人动作控制和空间规划、通信基站信号处理等，本质上都是在解复杂的矩阵方程。数字芯片的做法，是把“求解”转化成海量乘加迭代，计算量随矩阵规模呈立方级增长——以512阶矩阵方程求解为例，约需5亿次乘加，耗时数十至上百微秒。模拟计算则直接利用物理定律实现并行运算，延时低、功耗低，在算力瓶颈背景下，具有先天优势。“矩阵方程被直接映射为电路，电路自平衡后一次读出结果，无需迭代。”安纳智芯CEO向锐告诉科技日报记者。

图片来源：安纳智芯

如何让模拟计算兼具可靠性与可扩展性，从而在现代计算任务中发挥其先天优势，是困扰全球科学界的世纪难题。北京大学人工智能研究院研究员孙仲团队2025年10月在《自然・电子学》发文，将模拟计算的精度从此前的百分之一量级提升到千万分之一量级，同时单次矩阵方程求解相较于先进GPU运算速度快3个数量级、能耗比高2个数量级。

论文正式发表至今仅一年时间，得益于我国成熟的芯片制造封装产业链，安纳智芯将孙仲团队的技术从实验室推向了产线。

团队已在三种场景下对芯片进行了测试。

针对大模型训练，团队在293万参数的Autoencoder模型和272万参数的Transformer模型上开展验证，在对应实验中，所采用的二阶优化方案使两类模型的训练更新消耗分别减少了92%和56%。

在具身智能领域，芯片可提升机器人实时计算能力，运动控制与规划端到端算法提速150%到500%，三维重建与SLAM（实时定位建图）核心算法环节提速200%到500%。

在无线通信领域，评估结果显示，对于128×128规模的信道格拉姆矩阵，模拟计算芯片相比现有数字ASIC芯片与GPU的等效吞吐提升20至207倍，等效能效提升27.6至61.3倍。

而且，该芯片制造不依赖先进制程，采用当前成熟工艺即可实现全链路自主可控。

“AX100芯片和GPU类数字芯片在架构和底层逻辑上完全不同，且具备现代模拟计算顶尖计算能力，有望实现芯片领域的‘开道超车’。”向锐表示，这是中国企业第一次有机会参与定义一种重要计算范式，将为广泛的矩阵方程求解需求，提供全新且更加高效的计算底层硬件。