Chip pintar Tiongkok memetakan struktur otak hingga 478x lebih cepat dibandingkan GPU NVIDIA A100
Peneliti Tiongkok telah mengembangkan chip memori yang dapat memodelkan struktur otak yang kompleks secara real-time, sebuah terobosan yang menurut mereka dapat meningkatkan diagnosis penyakit otak, antarmuka otak-komputer, dan navigasi bedah. Chip berukuran 40 nanometer, yang dibuat oleh para peneliti dari Universitas Peking dan Akademi Ilmu Pengetahuan China, mengintegrasikan jaringan saraf tiruan ke dalam perangkat kerasnya. Menurut tim, alat ini merekonstruksi permukaan lipatan otak yang rumit dalam waktu kurang dari setengah detik. Para peneliti melaporkan bahwa chip tersebut 50 hingga 478 kali lebih cepat dibandingkan sistem yang didukung oleh unit pemrosesan grafis A100 Nvidia untuk tugas ini. Peningkatan kinerja berasal dari arsitektur komputasi dalam memori yang menjalankan penyimpanan data dan komputasi dalam susunan memori yang sama, sehingga mengurangi penundaan yang disebabkan oleh pemindahan data antara memori terpisah dan unit pemrosesan. Alih-alih menganggap “penyimpangan konduktansi” dalam memristor perubahan fase sebagai cacat, tim menggunakan properti tersebut untuk melakukan komputasi dinamis saraf, sehingga memungkinkan pemrosesan yang cepat dan hemat energi. Para peneliti merancang chip tersebut untuk mengatasi tantangan jangka panjang dalam pencitraan otak, di mana perangkat keras konvensional berjuang untuk mengimbangi sejumlah besar data yang diperlukan untuk merekonstruksi permukaan otak yang sangat terlipat. Pemrosesan yang lebih cepat dapat membuat pemodelan otak tingkat lanjut menjadi lebih praktis di rumah sakit, di mana dokter sering kali membutuhkan hasil yang cepat untuk mendukung keputusan diagnosis dan pengobatan. Memori bertemu komputasi Penulis utama Yang Yuchao, seorang profesor di Sekolah Sirkuit Terpadu Universitas Peking dan wakil dekan Sekolah Teknik Elektronika dan Komputer, mengatakan chip tersebut dapat secara akurat merekonstruksi lipatan korteks otak untuk aplikasi medis. “Terobosan ini membuka kemungkinan baru untuk antarmuka otak-komputer serta diagnosis dan pengobatan penyakit otak,” kata Yang kepada Guangming Daily yang dikelola pemerintah. Dia menambahkan: “Di masa depan, digital brain twins yang dipersonalisasi dan dinamis akan menjadi mungkin.” Yang juga mengatakan bahwa teknologi tersebut “menyediakan landasan perangkat keras yang dapat beroperasi secara real-time untuk navigasi saraf intraoperatif, skrining dini untuk penyakit Alzheimer, dan intervensi yang dipersonalisasi.” Otak manusia memiliki lipatan kompleks yang meningkatkan luas permukaannya, sehingga memungkinkan miliaran neuron masuk ke dalam tengkorak. Rekonstruksi struktur tersebut secara tradisional memerlukan sistem komputasi yang kuat dan perhitungan yang panjang, sehingga membatasi penggunaannya dalam lingkungan medis yang sensitif terhadap waktu. Pencitraan otak klinis yang lebih cepat Desain baru ini menghilangkan salah satu hambatan terbesar dalam arsitektur komputer konvensional, di mana memori dan prosesor dipisahkan secara fisik. Dengan menggabungkan kedua fungsi pada chip yang sama, sistem mengurangi latensi sekaligus menurunkan konsumsi daya. Dalam analisis yang menyertainya, para peneliti dari Pusat Penelitian Juelich Jerman membandingkan pendekatan “memproses susu mentah di peternakan sapi perah dibandingkan memindahkannya ke pabrik,” dan menyoroti efisiensi dalam melakukan komputasi di mana data disimpan. Mereka menulis bahwa platform tersebut memberikan “perhitungan dengan ketelitian tinggi dengan latensi skala milidetik,” menciptakan jalur menuju aplikasi real-time dalam pencitraan klinis, robotika, dan kecerdasan yang diwujudkan. Para peneliti juga mengatakan bahwa penelitian ini “dapat memungkinkan pelacakan permukaan kortikal secara real-time selama bedah saraf dan dapat diintegrasikan ke dalam pengambilan keputusan klinis.” Studi ini dipublikasikan di jurnal Science.
Diterbitkan : 2026-07-06 18:53:00
sumber : interestingengineering.com
