我國科學(xué)家研制出首個全模擬光電智能計(jì)算芯片


中國產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)信息網(wǎng)   時間:2023-11-07





  經(jīng)長期聯(lián)合攻關(guān),清華大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)突破傳統(tǒng)芯片的物理瓶頸,創(chuàng)造性提出光電融合的全新計(jì)算框架,并研制出國際首個全模擬光電智能計(jì)算芯片(簡稱ACCEL)。經(jīng)實(shí)測,該芯片在智能視覺目標(biāo)識別任務(wù)方面的算力可達(dá)目前高性能商用芯片的3000余倍,為超高性能芯片的研發(fā)開辟全新路徑。該成果近日發(fā)表于《自然》雜志上。


  近年來,如何構(gòu)建新的計(jì)算架構(gòu),發(fā)展新型人工智能計(jì)算芯片,是國際關(guān)注的前沿?zé)狳c(diǎn)。利用光波作為載體進(jìn)行信息處理的光計(jì)算,因高速度、低功耗等優(yōu)點(diǎn)成為科學(xué)界研究熱點(diǎn)。然而,計(jì)算載體從電變?yōu)楣?,還要替代現(xiàn)有電子器件實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)級應(yīng)用,面臨諸多難題。


  為此,清華大學(xué)信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院院長戴瓊海院士、自動化系助理教授吳嘉敏,以及電子工程系副教授方璐、副研究員喬飛,結(jié)合光計(jì)算、純模擬電子計(jì)算等技術(shù),突破傳統(tǒng)芯片架構(gòu)中數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換速度、精度與功耗相互制約的物理瓶頸,提出一種全新的計(jì)算框架,有望解決大規(guī)模計(jì)算單元集成、光計(jì)算與電子信號計(jì)算的高效接口等國際性難題。


  “我們是在全模擬信號下發(fā)揮光和電的優(yōu)勢,避免了模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換問題,突破了功耗和速度的瓶頸。”方璐表示,除算力優(yōu)勢外,在智能視覺目標(biāo)識別任務(wù)和無人系統(tǒng)(如自動駕駛)場景計(jì)算中,ACCEL的系統(tǒng)級能效(單位能量可進(jìn)行的運(yùn)算數(shù))經(jīng)實(shí)測是現(xiàn)有高性能芯片的400萬余倍,“這一超低功耗的優(yōu)勢將有助于改善限制芯片集成的芯片發(fā)熱問題,有望為未來芯片設(shè)計(jì)帶來突破?!?/p>


  此外,ACCEL光學(xué)部分的加工最小線寬為百納米級?!皩?shí)驗(yàn)結(jié)果表明,僅采用百納米級工藝精度,就可取得比先進(jìn)制程芯片大幅提升的性能?!狈借凑f。


  戴瓊海表示,ACCEL未來有望在無人系統(tǒng)、工業(yè)檢測和人工智能大模型等方面實(shí)現(xiàn)應(yīng)用。目前團(tuán)隊(duì)僅研制出特定計(jì)算功能的光電融合原理樣片,亟需進(jìn)一步開展具備通用功能的智能視覺計(jì)算芯片研發(fā),以便在實(shí)際中大范圍應(yīng)用。(記者 魏夢佳)


  轉(zhuǎn)自:新華網(wǎng)

  【版權(quán)及免責(zé)聲明】凡本網(wǎng)所屬版權(quán)作品,轉(zhuǎn)載時須獲得授權(quán)并注明來源“中國產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)信息網(wǎng)”,違者本網(wǎng)將保留追究其相關(guān)法律責(zé)任的權(quán)力。凡轉(zhuǎn)載文章及企業(yè)宣傳資訊,僅代表作者個人觀點(diǎn),不代表本網(wǎng)觀點(diǎn)和立場。版權(quán)事宜請聯(lián)系:010-65363056。

延伸閱讀

?

微信公眾號

版權(quán)所有:中國產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)信息網(wǎng)京ICP備11041399號-2京公網(wǎng)安備11010502035964