【CNMO 科技消息】近日，北京大学与中国科学院联合研发出全球首款可匹配人脑反应速度的芯片，这一成果将为脑机接口实现实时、无延迟的神经信号解读提供关键支撑。
脑建模的运算速度与精度，直接影响脑机接口、手术导航、医学影像等场景的实时应用效果。传统硬件在算力方面存在瓶颈，往往伴随较高的时间成本与能耗。这款芯片采用 40 纳米工艺制造，依托存内计算与电导漂移阵列实现，面积仅 0.28 平方毫米，运算延迟低于 10 毫秒。在大脑皮层表面重建任务中，其速度较英伟达 A100 GPU 最高提升 478 倍，同时能耗大幅下降。
研究团队利用该芯片成功重建了大脑白质与灰质表面，验证了其高精度脑建模能力。这一突破将复杂神经计算从慢速离线模式推进至毫秒级在线模式，为脑机接口的实时应用扫清了关键障碍。
从技术原理来看，存内计算架构打破了传统冯 · 诺依曼架构中数据在处理器和存储器之间频繁搬运的瓶颈，电导漂移阵列则实现了对神经信号的高效并行处理。0.28 平方毫米的芯片面积意味着该芯片具备极高的集成度，为未来植入式脑机接口设备的小型化提供了可能。低于 10 毫秒的运算延迟，与人脑神经信号的处理速度处于同一量级，这使得实时解码和反馈成为可能。
在应用前景方面，该技术未来可拓展至多个领域。脑机接口是最直接的受益者，实时无延迟的神经信号解读将大幅提升人机交互的自然度和响应速度。大脑数字孪生领域，该芯片支持的毫秒级建模能力，有助于构建更精准、更动态的脑功能模拟系统。实时手术导航方面，快速的脑结构重建可为神经外科手术提供即时影像引导。在疾病研究层面，阿尔茨海默病、帕金森病等神经退行性疾病的机制研究和早期诊断，也将因实时脑建模技术的进步而获得新的工具。
