杨玉超,男,新基石研究员,北京大学博雅特聘教授,国家杰青,信息工程学院院长,科学智能学院副院长。
2006年,杨玉超获北京科技大学学士,并于2010年获清华大学博士学位;2010年至2015年,杨玉超先后在美国密歇根大学担任博士后、高级研究员;2015年他入职北京大学,2022年2月起任北京大学长聘教授。杨玉超主要从事忆阻器、类脑计算、存算一体智能芯片领域研究,提出专为泛用数据库算子设计的MeMCISA架构;2026年6月,其团队成功研制全球首个基于相变忆阻器的毫秒级神经动力学系统芯片,突破“可控存内计算”世界级难题,首次将神经动力学系统单步运算时延压缩至2.12毫秒;还提出基于存内计算的通用伊辛机,可处理任意伊辛图结构,在多个实际问题求解中实现显著加速与能效提升。
杨玉超曾主持国家重点研发计划、新基石研究员项目、国家杰青、基金委重大研究计划集成项目、基金委重点项目、北方先进工艺研究院双1+1工程重点项目、霍英东青年教师基金等重大/重点科研项目20余项。杨玉超曾于2019年入选国家杰出青年科学基金项目,此外他还入选2020全球前2%顶尖科学家榜单、2020年与2021年爱思唯尔“中国高被引学者”,获首届科学探索奖、求是杰出青年学者奖、Wiley青年研究者奖(中国唯一获奖人)、《麻省理工科技评论》中国区35岁以下科技创新35人等奖项。
人物经历
2002年9月至2006年7月,杨玉超就读于北京科技大学,获学士;2006年9月至2010年9月,杨玉超就读于清华大学,获博士学位;2010年9月至2013年9月,杨玉超担任密歇根大学安娜堡分校博士后;2013年9月至2015年8月,他担任美国密歇根大学安娜堡分校高级研究员;2015年8月至2021年7月,他担任北京大学助理教授;2021年8月至2022年1月,杨玉超担任北京大学长聘副教授,并于2022年2月起任北京大学长聘教授。
学术研究
研究领域
杨玉超团队的研究领域涵盖忆阻器、类脑计算、存算一体智能芯片,具体包括新型神经动力学计算芯片、泛用数据库领域的忆阻器存算一体架构以及忆阻器存算一体通用伊辛机芯片研究。
科研项目
杨玉超设计并提出MeMCISA架构,这是一种专为泛用数据库算子设计的、以忆阻器为存储介质、以存储器为计算中心的指令集架构;为存内计算和近存计算结合的模式开发新的多周期向量指令集,支持比特级、元素级、向量级和数据流控制指令四种类型的指令;设计在调度器中执行的乱序调度机制,该机制采用三阶段流水并行执行;设计端到端的仿真框架,具备单命令模式和代码块模式两种操作模式。
此外,杨玉超团队还与北方集成电路技术创新中心(北京)有限公司合作,基于自主研发的先进忆阻器集成工艺,设计研制高能效存内伊辛计算芯片;合作开发40nm制程嵌入式忆阻器工艺,并设计研发基于该工艺的忆阻器芯片。
研究成果
2026年6月30日,杨玉超团队成功研制出全球首个基于相变忆阻器的毫秒级神经动力学系统芯片,突破了相变型忆阻器长期面临的“可控存内计算”世界级难题,首次将神经动力学系统的单步运算时延压缩至2.12毫秒。杨玉超团队首次提出一种基于存内计算、以连接为中心的通用伊辛机,使用粗粒度稀疏矩阵行压缩方法压缩伊辛图的邻接矩阵,使其能够更高效地部署于忆阻器存内计算核心中,解决了原有伊辛机只能支持特定图结构的问题,首次实现能够处理任意伊辛图结构的通用伊辛机,当问题规模增大时,其硬件开销显著低于已有工作。团队成功将伊辛机应用于求解实际的电子自动化设计(saber仿真软件)问题,在版图光罩划分问题中,相比于在CPU上运行的整数规划算法可实现90–65550倍的加速。利用研发的忆阻器芯片的伊辛机在最大割问题求解中相比于GPU可达到4.56-7.32倍加速,在图着色问题求解中达到442-1450倍加速,在能效方面相比通用GPU可实现4.1×10⁵–6.0×10⁵倍提升。
此外,杨玉超主持国家重点研发计划、新基石研究员项目、国家杰青、基金委重大研究计划集成项目、基金委重点项目、北方先进工艺研究院双1+1工程重点项目、霍英东青年教师基金等重大/重点科研项目20余项,相关研究成果累计发表Nature 电子学、Nature Reviews Materials、Nature Nanotechnology、Nature Communications、Science Advances、IEDM、ISSCC、VLSI、MICRO、HPCA等期刊和会议论文180余篇,其中包括Nature子刊系列20余篇,受邀撰写中英文专著5章,获30余项国家发明专利授权。杨玉超团队作品累计被引16000余次,H因子为58。
人物作品
社会任职
杨玉超曾任中国国家重点研发计划项目首席科学家、第六届中青科协理事、第七届中青科协理事、《npj Unconventional Computing》副主编、《Microelectronic Engineering》副主编、《电子学报》领域编委、《半导体学报》编委、《National Science Review》编委、《Chip》编委、《中国科学:信息科学》青年编委等。
获得荣誉
截至2025年11月27日,参考来源:
参考资料 >
杨玉超.北京大学信息工程学院.2026-07-05
北大集成电路学院.北大集成电路学院.2026-07-05
北京大学集成电路学院杨玉超教授团队研制全球首款基于可控存内计算的忆阻器神经动力学芯片.北京市科学技术委员会、中关村科技园区管理委员会.2026-07-05
北京大学集成电路学院/集成电路高精尖创新中心杨玉超教授团队在针对泛用数据库领域设计的忆阻器存算一体架构方面取得重要进展-Research-School Of Integrated Circuits.北大集成电路学院.2026-07-05
Nature Electronics | 北京大学信息工程学院杨玉超教授团队在忆阻器存算一体通用伊辛机芯片研究中取得新突破-北京大学信息工程学院.北京大学信息工程学院.2026-07-05
【南燕教师】杨玉超:研究人工智能“大脑”的“80后”顶尖科学家.北京大学深圳研究生院新闻网.2026-07-05
热烈祝贺集成电路学院杨玉超教授入选“新基石研究员项目”.北京大学新校区管理委员会办公室.2026-07-05
北京大学集成电路学院类脑计算研究组-前沿高性能计算芯片、忆阻器人工智能硬件、神经形态计算研究.北京大学集成电路学院类脑计算研究组.2026-07-05