▲北京清大團隊研發粗一款一款名為「ACCEL」的光電計算晶片。（圖／翻攝澎湃新聞）
記者魏有德／綜合報導
北京清華大學團隊近日研發出一款名為「ACCEL」的光電計算芯片（晶片，下同），在多項複雜智能視覺任務中，達到現有高性能芯片相同準確率的同時，國際首次實測算力提升三千餘倍，能效提升四百萬餘倍，為超高性能芯片研發開闢全新路徑。
▲大陸晶片研製被視為「卡脖子」技術之一。（示意圖／CFP）
《澎湃新聞》報導，清華大學團隊創造性地提出純模擬電融合光芯片的架構，製成光電計算芯片。利用光計算性能優勢，突破了數據轉換速度、精度與功耗相互制約的物理瓶頸，在一枚芯片上解決了大規模集成、高效非線性、高速光電接口三個難點。
ACCEL光電計算芯片不僅成功完成交通場景判別、高分辨率圖像識別、弱光計算等實際場景中的智能視覺任務，且耗時和功耗不到目前高性能芯片的千分之一。同時，基於研發出的自適應訓練算法，該芯片僅採用百奈米級工藝精度，就可取得比先進制程芯片多個數量級的性能提升，實現性能的飛躍。
▲光電計算晶片可將算力提升三千餘倍。（示意圖／CFP）
相較於商用晶片上存在所謂的「摩爾定律」，也就是積體電路上可容納的電晶體數目，每隔兩年會增加一倍，代表著產業上的進程及規律。不過，隨著電晶體尺寸逐漸接近物理極限，北京清大研發的光電模擬晶片便成為擺脫摩爾定律的新道路，也成為大陸解決晶片「卡脖子」技術的關鍵之一。
據了解，光計算是一種利用光波作為載體進行資訊處理的技術。光計算具有大帶寬、低延時、低功耗等優點，提供「傳輸即計算，結構即功能」的計算架構。光計算技術研發近年受到全球關注，但在大部分已曝光的方案中，光學元件的數量會隨計算矩陣的規模呈二次增長趨勢，使得光計算晶片規模擴展面臨挑戰。
這項由清華戴瓊海院士團隊與喬飛副研究員團隊打造出的「ACCEL」光電融合芯片研究，相關成果以《面向高速視覺任務的純模擬光電計算芯片》（All－analog photo－electronic chip for high－speed vision tasks）為題發表在《Nature（自然）》期刊雜誌上。
讀者迴響