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（起首：DeepTech深科技）

每一天不管咱们是在微信聊天记载里找一句话，还是在手机相册里找一张像片，背后王人是手机在一瞥一瞥比对数据，这个经由不仅费电并且费时。

如果有一种芯片能在存储数据的所在径直完成搜索，不需要把数据搬来搬去，速率能快几许？能耗又能知人善察几许？近日，香港大学李灿教训和妥洽者造出了一种名为模拟内容寻址存储器的芯片，在搜索上快了大要一亿倍。

图 | 李灿（起首：受访者）

该芯片由二硫化钼这种比发丝还细几万倍的二维材料打造而来。芯片里集成了 256 个闪存单位，构成一个 8×16 的阵列。当你输入一个查询值，系数存储单位同期运行比对。并且，该模拟芯片单位存储的不是数字经营机上的 0 和 1，而是咱们径直感知天下的联接模拟值。

伸开剩余82%

比对的经由中，哪个单位里的数据是匹配的，对应的那条道路就保抓高电压。哪个单位里的数据是不匹配的，对应的那条清醒电压就会片刻裁减。系数这个词搜索经由只需要 36 皮秒。

一皮秒是一万亿分之一秒，光在真空中一皮秒只可走 0.3 毫米。也便是说，这几个芯片完成一次搜索的时刻，光还没来得及从这头跑到那头。

这次芯片的能耗相同惊东说念主，每搜索一个单位，只须耗不到 0.1 飞焦。一飞焦是一千万亿分之一焦耳，这种级别的能耗，比传统静态飞速取存储器作念的内容寻址存储器低了上万倍。

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（起首：https://doi.org/10.1038/s41565-025-02089-7）

李灿告诉 DeepTech：“从愚弄端来看，搜索有很大的价值。一方面是数据库搜索，另一方面和东说念主工智能内部的平稳力机制关系。平稳力机制是撑抓假话语模子的 Transformer 模子的 building block，本体上便是去学习到的压缩常识内部作念搜索，然后取出来。咱们在论文里演示的 KNN 分类愚弄也很有解说性，乐鱼体育官方网站不错用于医疗会诊等对安全性颠倒明锐的愚弄。同期，在大数据时期大限制搜索也有很强的需求。”

为什么大要这样快和这样省电？重要在于他们优化了晶体管和金属之间的斗殴。

在传统芯片里，金属电极和半导体材料斗殴的所在，会造成一个叫作念肖特基势垒的破损，这就像一堵墙，电子要翻往常本事流动。这堵墙会让电阻变大、电流变小、速率变慢。

他们收受使用锑这种半金属四肢电极。锑有个特色，它的电子态密度确实为零，大要禁锢金属引导的能隙态，把费米能级从钉死景况解放出来。简便说，便是那堵墙被拆掉了，电子不错解放收支，斗殴电阻降到惟一 400 到 700 欧姆每微米，接近了表面极限。

效果便是，单个闪存单位的开态电流大要达到 60 微安每微米，澳门赌城app开关比跳动 10 的 9 次方，这组数字在同类二维材料闪存里是最高的。

有了这样猛的器件，他们搭出了 256 个单位的阵列，制品率为 89.45%，每个单位的阈值电压不错被精准退换，存成不同的值。在搜索的时候，输入电压落在哪个单位的界限内，阿谁单位就判定为匹配。

（起首：https://doi.org/10.1038/s41565-025-02089-7）

为了考证这套系统能否用在委果场景，他们作念了一个 k 隔壁分类的演示。把四个经典数据集的手写数字、鸢尾花、乳腺癌、葡萄酒的特征值存入芯片，然后输入查询向量。效果芯片径直算出汉明距离，也便是算出了两个向量有几许位不同，然后找出最近的三个邻居投票决定分类，准确率别离是 98.89%、93.33%、97.37% 和 100%。

他们还展示了两个进阶版块。一个是双栅结构的闪存，险阻两个栅极王人能适度沟说念，开关比又栽种了一个量级，电流也更大。另一个是三维堆叠的互补闪存，把 n 型的二硫化钼和 p 型的二硫化钨险阻叠起来，作念成一个单位。这一面积不错知人善察一半，互连更短，延伸更低。

（起首：https://doi.org/10.1038/s41565-025-02089-7）

那么，这套技艺能用在那处？最径直的场景是旯旮经营。手机、录像头、传感器这些设立，不需要把数据传到云霄，径直在土产货就能快速搜索对比。比如刷脸解锁，设立里存了你的脸部特征向量，然后不错和录像头刚拍摄到的特征向量作念对比，找到匹配的就给予通过。系数这个词经由王人在芯片里完成，无谓上传隐秘，也不怕网罗延伸。

还可用于网罗路由。数据包过来之后，要通过查询路由表决定往那处转发。传统模式是一瞥一瞥对比，速率颠倒慢吞。而使用内容寻址存储器，系数表项不错同期对比，一个时钟周期就能找到匹配的下一跳。

再比如数据库加快、机器学习推理、基因序列对比，只如果需要快速查找相似数据的场景王人有效武之地。

（起首：https://doi.org/10.1038/s41565-025-02089-7）

虽然，距离委果走进手机还有一定距离。现在的阵列惟一 256 个单位，要跑到上百万以致上亿，还得处理良率、封装、驱动电路等一系列工程问题。但至少旨趣走通了，性能数据也摆在那里。

李灿默示：“平稳力机制本体上亦然搜索，咱们也在探索能不可用搜索机制来齐备大模子，这样二维材料高性能搜索硬件就更有上风。同期，咱们也会抓续跟二维材料和存内经营以及 AI 硬件的工业界疏浚，望望有莫得交易化的契机。”

参考贵寓：

关系论文 https://doi.org/10.1038/s41565-025-02089-7

排版：刘雅坤

发布于：北京市

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