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让矩阵归模拟,让逻辑归数字!这家中国团队重新定义了计算机

黄仁勋要算一万步,这家公司的芯片只需一步

henry 发自 凹非寺

量子位 | 公众号 QbitAI

黄仁勋的GPU,解一道矩阵方程,要做上亿次乘法。

一家中国公司,一步就给解了,用的是

过去几年,整个AI行业几乎都在往同一个方向狂奔。GPU、TPU、LPU、CPU……大家卷来卷去,本质上卷的其实还是数字计算:

更多晶体管、更先进的制程、更大带宽、更高吞吐。

但最近,我们发现有一批公司,开始不按这个逻辑走了。

他们选定的,是一个已经沉寂已久、但这两年又开始火热的方向:

这个概念听着新,其实一点都不新。

早在数字计算机大规模普及之前,人类就已经在研究模拟计算。最近很火的存算一体、光计算、量子计算、类脑芯片,往大了说,本质上也都属于这条路线。

之所以这两年重新被关注,一个很重要的原因在于:

模拟计算天然具备更高并行度、更低功耗,而且不像数字芯片那样高度依赖先进制程。

但它的问题也很明显,数字计算本质上处理的是0和1,只要能区分高低电平,误差就能被不断校正。

而传统模拟计算由于是直接用物理信号表示信息。电压、电流、电导这些量在传播过程中,容易积累噪声和漂移。

矩阵规模越大,误差放大得越夸张。

过去几十年,数字计算靠着摩尔定律一路狂飙,精度被不断“硬堆”上去;而模拟计算虽然理论上更高效,却始终困在精度问题里。

行业里甚至一直有一个很流行的观点:模拟计算很快、很省电,但不可信。精度,也因此成了模拟计算近几十年来最大的死结。

而安纳做的,就是把它解开。

模拟计算的精度,不再是问题了

过去近十年里,安纳的核心科学家一直在做同一件事——

把模拟计算的结果,做得足够可信。

去年,团队完成了精度媲美数字芯片水平的原理性验证,在模拟计算领域达到断档式领先,而今年,相关芯片目前已经进入流片阶段。

在技术路线上,安纳走的是一条非常典型、但也非常“硬核”的模拟计算路线:

基于存储器阵列,搭建非冯诺依曼架构芯片。

简单来说,就是把矩阵方程直接映射进物理电路,让电路本身成为方程求解器。

输入给进去,测输出,输出就是解。

也正因如此,那些GPU没办法直接求解、只能靠海量迭代逼近的矩阵方程,在安纳这里,可以一步完成,并保持精确。

(注:GPU拿到一个512×512的矩阵方程后,第一件事并不是“直接解”。它会先把问题拆开、转置、分解,再转化成海量矩阵乘加运算,通过一轮轮迭代慢慢逼近答案。整个过程,往往需要上亿次乘法。)

即便精度问题开始被解决,今天大多数模拟计算公司依然没有选择这条路。

像Unconventional AI、Normal Computing、EnCharge AI这些近两年最受关注的模拟计算创业公司,主打的依然是低功耗、存算一体或者特定场景加速。

(注:模拟计算正在重新获得资本市场关注。2025年底,主打低功耗模拟芯片的 Unconventional AI在种子轮便获得Lightspeed Venture Partners和a16z联合领投的4.75亿美元融资,估值接近45亿美元;专注热力学计算的Normal Computing于今年3月完成由三星领投的5000万美元融资;而存算一体公司EnCharge AI去年也完成了超过1亿美元的B轮融资。)

这背后其实对应着两种完全不同的研究哲学。

一种思路是接受模拟计算存在误差,在低精度条件下寻找“够用”的应用场景。

另一种思路,则是先把精度做到极限,再讨论效率和成本。

在与量子位交流时,团队反复提到一个观点:

所有计算平台的发展历史,几乎都是先把精度做到天花板,再根据场景需求向下做取舍。

数字计算也是如此,AI模型训练里,先有FP32,再向下兼容FP16、INT8、INT4。

作者 gjqs