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  • 清华大学开发出超高速光电计算芯片

    作者:佚名 来源:清华大学 时间:2023-10-30 19:05 阅读:1241 [投稿]
    提出了一种“挣脱”摩尔定律的全新计算架构:光电模拟芯片,算力达到目前高性能商用芯片的3000余倍。

    1965年,英特尔创始人之一戈登·摩尔提出影响芯片行业半个多世纪的“摩尔定律”:预言每隔约两年,集成电路可容纳的晶体管数目便增加一倍。半导体领域摩尔定律繁荣发展了数十年,“芯片”,成为人类迈入智能时代的重要引擎。然而随着晶体管尺寸接近物理极限,近十年内摩尔定律已放缓甚至面临失效。如何构建新一代计算架构,建立人工智能时代的芯片“新”秩序,成为国际社会高度关注的前沿热点。

    针对这一难题,清华大学自动化系戴琼海院士、吴嘉敏助理教授与电子工程系方璐副教授、乔飞副研究员联合攻关,提出了一种“挣脱”摩尔定律的全新计算架构:光电模拟芯片,算力达到目前高性能商用芯片的3000余倍。相关成果以“高速视觉任务中的纯模拟光电芯片”(All-analog photo-electronic chip for high-speed vision tasks)为题,以长文(article)形式发表在《自然》(Nature)期刊上。如果用交通工具的运行时间来类比芯片中信息流计算的时间,那么这枚芯片的出现,相当于将京广高铁8小时的运行时间缩短到8秒钟。


    光电芯片

    2023年诺贝尔物理学奖授予了阿秒激光技术。作为人类已知的宇宙中最快速度之一,许多超高速物理领域都少不了光的身影。然而科学家们用光来做计算,并不是一件容易的事。当计算载体从电变为光,就需要利用光传播中携带的信息进行计算。数年来海内外知名团队相继提出多种设计,但要替代现有电子器件实现系统级应用,仍面临许多国际难题:一是如何在一枚芯片上集成大规模的计算单元,并且约束误差累计程度;二是如何实现高速高效的片上非线性;三是为兼容目前以电子信号为主体的信息社会,如何提供光计算与电子信号计算的高效接口。如果不能解决这几个问题,光计算就难以真正替代当前的电子芯片,在信息社会大展身手。


    光电融合芯片的架构

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