Új analóg chip forradalmasíthatja az AI és 6G technológiákat

nov 1, 2025 | Tech

Kínai tudósok egy új, analóg alapú chipet fejlesztettek ki, amely alapvetően eltér a hagyományos digitális processzoroktól. Ez az innovatív eszköz nem a megszokott bináris 1-esek és 0-ák segítségével végzi a számításokat, hanem saját fizikai áramköreiben dolgozza fel az információt. A kutatók szerint az új chip akár ezerszer gyorsabb lehet a jelenlegi csúcskategóriás grafikus processzoroknál (GPU), mint amilyeneket az Nvidia és az AMD gyárt.

A kutatás háttere és jelentősége

Az október 13-án megjelent tanulmány a Nature Electronics folyóiratban részletezi a pekingi egyetem kutatóinak eredményeit. A fejlesztés két kulcsfontosságú problémát old meg:

  • a digitális chipek energia- és adatfeldolgozási korlátait az olyan új területeken, mint a mesterséges intelligencia (AI) és a 6G kommunikációs technológia,
  • az analóg számítástechnika évszázados pontossági és gyakorlati alkalmazhatósági nehézségeit.

A chip különösen jól teljesített összetett kommunikációs feladatokban, például mátrixinverziós problémák megoldásában, amelyek a tömeges többantenna-rendszerek (MIMO) alapját képezik. Ezekben a tesztekben az analóg chip ugyanolyan pontosságot ért el, mint a hagyományos digitális processzorok, miközben körülbelül százszor kevesebb energiát használt fel.

Az analóg chip működési elve és előnyei

Az új eszköz alapját ellenállás-alapú véletlen elérésű memória (RRAM) cellák alkotják. Ezek a cellák úgy tárolják és dolgozzák fel az adatokat, hogy szabályozzák az elektromos áram áramlását minden egyes cellán keresztül.

Ellentétben a digitális processzorokkal, amelyek bináris jelekkel (1-esekkel és 0-ákkal) dolgoznak, az analóg chip folyamatos elektromos áramokat használ információfeldolgozásra az RRAM cellák hálózatán keresztül. Ez azt jelenti, hogy az adatfeldolgozás közvetlenül a hardveren belül történik, így elkerülhetővé válik az energiaigényes adatmozgatás a processzor és külső memória között.

Teljesítménybeli áttörés: akár 1000-szeres gyorsulás

A kutatók szerint az analóg chip konfigurálásával sikerült elérniük, hogy két különböző áramkör működjön együtt:

  1. egy gyors, de közelítő számításokat végző áramkör,
  2. egy második áramkör, amely finomhangolja és pontosítja az eredményt ismételt iterációkon keresztül.

Ezzel a megoldással kombinálták az analóg számítási sebességet a digitális feldolgozás pontosságával. A kutatók állítása szerint így a chip teljesítménye akár ezerszer meghaladhatja a legmodernebb GPU-két, mint például az Nvidia H100 vagy az AMD Vega 20. Ezek a GPU-k jelenleg is kulcsszerepet játszanak AI modellek képzésében; például az Nvidia H100 az OpenAI ChatGPT tréningjéhez használt A100 kártya továbbfejlesztett változata.

Az analóg számítástechnika múltja és jövője

Bár az analóg számítástechnika nem új találmány – hiszen több mint kétezer évvel ezelőtt már létezett ilyen technológia, például az ókori görögök által készített Antikythera mechanizmus –, a modern korban hosszú ideig háttérbe szorult. Ennek oka főként az volt, hogy az analóg rendszerek folyamatos fizikai jelekkel dolgoznak (például feszültség vagy elektromos áram), amelyek nehezebben szabályozhatók pontosan, mint a digitális rendszerek stabil bináris állapotai.

Ugyanakkor az analóg rendszerek előnyei között szerepel a nagy sebesség és energiahatékonyság. Mivel nem kell bonyolult bináris kódokká bontaniuk a számításokat, hanem közvetlen fizikai műveleteket végeznek az áramkörökön belül, egyszerre nagy mennyiségű információt képesek feldolgozni alacsony energiafelhasználás mellett.

Jelentőség AI és 6G alkalmazásokban

Ezek a tulajdonságok különösen fontosak olyan területeken, ahol hatalmas adatmennyiségek feldolgozására van szükség – ilyen például a mesterséges intelligencia vagy a jövőbeni 6G hálózatok. Az utóbbiaknál például valós időben kell kezelniük nagyszámú átfedő vezeték nélküli jelet.

A kutatók hangsúlyozták: „A hatalmas adatmennyiséget igénylő alkalmazások növekedésével komoly kihívást jelentenek a digitális számítógépek számára különösen akkor, amikor a hagyományos eszközméretezés egyre nehezebbé válik.” A benchmark tesztek alapján pedig kimutatták, hogy ez az analóg számítási megközelítés akár ezerszer nagyobb átviteli sebességet és százszoros energiahatékonyságot kínálhat ugyanazon pontosság mellett.

A jövő perspektívái

A chip kereskedelmi gyártási folyamat során készült, ami azt jelenti, hogy potenciálisan tömeggyártásba is vonható. A kutatócsoport tervei között szerepel nagyobb méretű, teljesen integrált chipek fejlesztése is, amelyek még összetettebb problémákat képesek lesznek gyorsabban megoldani.

A jövőbeni fejlesztések tovább növelhetik majd ennek az innovatív technológiának a teljesítményét és alkalmazhatóságát – ami új távlatokat nyithat meg mindazok számára, akik mesterséges intelligenciával vagy modern kommunikációs rendszerekkel foglalkoznak.

Forrás: https://www.livescience.com/technology/computing/china-solves-century-old-problem-with-new-analog-chip-that-is-1-000-times-faster-than-high-end-nvidia-gpus

Jamtara: India digitális csalásainak színtere és társadalmi drámája

Jamtara, egy elsőre átlagosnak tűnő kisváros az indiai Jharkhand állam keleti részén, valójában egy különleges jelenség központja. Bár a környező járásokhoz hasonlóan egyszerű falvakból áll, a településen feltűnően nagyméretű és rendkívüli pompával bíró házak...

Universal Platform AccessRay – Minden eszközödön elérhető megoldás

AccessRay egy univerzális platform, amely lehetővé teszi, hogy bármilyen eszközön zökkenőmentesen hozzáférj a kedvenc tartalmaidhoz és alkalmazásaidhoz. Legyen szó Windowsról, Macről, Linuxról, játékkonzolokról, okostévékről, mobiltelefonokról vagy akár autós...

Digitális Luddizmus: A Z Generáció Visszatérése a Régi Technológiákhoz

Nemrég egy New York-i kávézóban figyeltem fel egy érdekes beszélgetésre két fiatal nő között. Az egyik megkérdezte a másiktól: „Milyen telefonod van?” A válasz meglepő volt: „Jelly Star.” Ez a párbeszéd rövid volt, de a telefonról úgy beszéltek, mintha csak egy menő...

Shiitake gombák, mint élő memrisztorok: környezetbarát számítástechnika a jövőből

A shiitake gombák talán inkább a konyhában, a wokban készült ételekben ismertek, de most egy egészen új szerepben tűnnek fel: élő processzorként, amelyek képesek adatokat tárolni és visszahívni, hasonlóan egy félvezető chiphez – mindezt szinte nulla környezeti...

75% amerikai tudós fontolgatja az elvándorlást – részletes elemzés

A Nature magazin nemrégiben végzett egy átfogó felmérést, amelyben több mint 1600 amerikai tudós vett részt. Az eredmények meglepőek: a válaszadók 75%-a komolyan fontolgatja, hogy elhagyja az Egyesült Államokat. Ez a tendencia jelentős hatással lehet a tudományos...

Polgári tudomány a bálnakutatásban: pontos adatok profi kutatók szintjén

Olvasási idő: 3 perc A bálnák kutatása mindig is kihívást jelentett a tengeri tudósok számára, hiszen ezek az óriási tengeri emlősök nagy részét az időnek a víz alatt töltik, és hatalmas távolságokat tesznek meg. Egy új, úttörő tanulmány azonban bebizonyította, hogy a...

Jamtara: India digitális csalásainak színtere és társadalmi drámája

Jamtara, egy elsőre átlagosnak tűnő kisváros az indiai Jharkhand állam keleti részén, valójában egy különleges jelenség központja. Bár a környező járásokhoz hasonlóan egyszerű falvakból áll, a településen feltűnően nagyméretű és rendkívüli pompával bíró házak...

Tokenizált arany: Az új digitális befektetési lehetőség a blokkláncon

Az arany árfolyamának idei rekordemelkedése egyre nagyobb érdeklődést váltott ki a tokenizált arany iránt, hiszen a befektetők új utakat keresnek, hogy részt vehessenek az úgynevezett „debasement trade”-ben, vagyis az infláció elleni védekezésben – ezúttal azonban a...

JP Morgan figyelmeztetése az Epsteinhez köthető több mint 1 milliárd dolláros tranzakciókról

JP Morgan, az Egyesült Államok legnagyobb bankja, 2019-ben egy szokatlan tevékenységről szóló jelentést (Suspicious Activity Report, SAR) nyújtott be az amerikai kormányzatnak, amely több mint egymilliárd dollárnyi tranzakciót érintett, és amelyek összefüggésbe...

Ételfüggőség: Prevalencia, Diagnózis és Kezelési Lehetőségek – Átfogó Szemle

Az ételfüggőség egyre inkább a tudományos és klinikai kutatások középpontjába kerül, mivel számos tanulmány igazolja, hogy az étkezési viselkedés bizonyos formái hasonló neurobiológiai és pszichológiai mechanizmusokat mutatnak, mint más függőségek. Ebben a cikkben...

Nemzetközi kutatóintézetek és egyetemek a fenntartható fejlődési célok és nagy adatok területén

A fenntartható fejlődési célok (SDG-k) elérése napjaink egyik legfontosabb globális kihívása. Az ehhez szükséges komplex problémák megoldásában kulcsszerepet játszanak a nagy adatok elemzésére szakosodott kutatóintézetek és egyetemek világszerte. Ebben a cikkben...