本文北京1月14日电（记者金浩田）傅里叶变换，现代信号处理的基础，可以将声音、图像甚至脑电波“翻译”成频率语言。然而，面对日益复杂的计算需求，传统硬件逐渐显现出疲态。国际学术期刊《自然电子学》近日发表了北京大学集成电路学院/信息工程学院杨宇超团队的研究成果。他们提出了一种新的多物理域融合计算系统，可以使用新的后摩尔设备来支持傅里叶变换，将计算能力提高了近四倍，并在实体智能和通信系统等领域开辟了新的可能性。
“尽管快速傅里叶变换算法多年来已经得到优化，但在传统硅上运行时，它们仍然受到固定计算过程和高资源开销的限制。“基于图标的芯片，难以灵活高效地处理非均匀采样、多窗口并行等复杂的现实场景。”论文第一作者蔡雷表示，研究团队采取了独特的方法，专注于具有独特物理特性的忆阻器，他们巧妙地将两种能力完全不同的新型忆阻器集成在同一平台上，打造出全新的融合计算系统。
杨宇超指出，在这个新系统中，两类设备发挥不同的功能，协同工作，实现惊人的并行计算效率。该系统的优越性能已经在实际应用中得到了充分验证。在脑机接口实验中，系统实现了高精度、低延迟的脑电分型，单次分类准确率高达99.2%。更重要的是，它的处理性能率，或者说计算能力，比目前的约1300亿次运算有所提高每秒运算次数达到每秒 5043 亿次，比现有专用快速傅里叶变换硬件快 96.98 倍。
“这一成就的重要性远远超出了简单地提高绩效指标。Am。”杨宇超表示，首次实现了从“基于算法设计”到“物理原理驱动”的跨越。忆阻器的特性将数学运算转化为近似自然进化的高效过程。这表明忆阻器计算已经成功进入信号处理领域，从相对基础的矩阵运算到高维动态谱分析的核心。
蔡雷表示，新的计算框架有望克服摩尔以来新设备算子扩张的问题，能够同时支持多种计算方式，让新设备真正“发挥作用”，为未来前沿智能计算等前沿方向打下坚实的基础。智能传感、类脑计算和光电融合系统。 （光明网）【编辑：梁毅】
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