电子芯片技术中国已落后了,但光电融合芯片是中国换道超车的好机会
日前,清华戴琼海院士团队与乔飞副研究员团队再迎芯片新成果,他们造出一款名为 ACCEL 的光电融合芯片。该芯片的系统级算力和能效,实测达到高性能工业级 GPU 的 3000 余倍,能效的 4000000 余倍,具备超高算力、超低功耗的特点。
ACCEL 芯片光学部分的加工最小线宽仅采用百纳米级,而电路部分仅采用 180nm 互补金属氧化物半导体(CMOS,Complementary Metal Oxide Semiconductor)工艺,已经比 7nm 制程的 GPU 取得了多个数量级的性能提升。
研究人员表示:“形象来说,如果原本的电量可支持现有高性能芯片工作一小时,那么相同的电量供给下 ACCEL 芯片可以工作五百多年。”
6park.com 图 | 部分团队成员合影(来源:资料图) 6park.com论文中的实验演示表明,该芯片的成功研制证明了光子计算在诸多 AI 任务中的优越性(即光子霸权),也为解决摩尔定律增速放缓、构建生态能源友好的大规模 AI 计算框架开辟了新路径。
6park.com 图 | ACCEL 芯片(来源:课题组) 6park.com在论文中,研究人员用“All-analog Chip Combining Electronics and Light”来描述这款光电融合芯片的特征。这句英文的首字母简称为 ACCEL,恰好是“加速”的含义。
当前,人类正处于算力需求爆炸式增长的时代,超高性能的计算架构有着大量用武之地。研究人员非常希望能将 ACCEL 芯片快速用于实践之中。
目前,他们正在基于 ACCEL 芯片的光电计算框架,开展一系列应用探索例如自动驾驶、野外监测、物联网传感器网络、计算机视觉等。
目前,他们已经开展了将超高速图像计算,用于光纤通信中的信号编解码和误码纠错的探索,有望将光纤通信端到端信号处理的时延降低四个数量级。
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