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清華研究院成功研發全球首款全模擬光電智能計算芯片

來源: 責編: 時間:2023-12-06 09:18:43 290觀看
導讀清華大學的研究團隊通過長期的協同努力,成功突破了傳統芯片的物理瓶頸,引領了一場創新風暴,提出了光電融合的全新計算框架,并成功研發出國際上首個全模擬光電智能計算芯片(ACCEL)。這一突破性成果在智能視覺目標識別任務方

清華大學的研究團隊通過長期的協同努力,成功突破了傳統芯片的物理瓶頸,引領了一場創新風暴,提出了光電融合的全新計算框架,并成功研發出國際上首個全模擬光電智能計算芯片(ACCEL)。Kmi28資訊網——每日最新資訊28at.com


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這一突破性成果在智能視覺目標識別任務方面的算力被證實可達目前高性能商用芯片的3000余倍,為未來超高性能芯片的研發開辟了全新的道路。最近,該研究成果發表在《自然》雜志上,引起了業界的廣泛關注。Kmi28資訊網——每日最新資訊28at.com


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近年來,構建新的計算架構、發展新型人工智能計算芯片成為國際科研的熱點。光計算因其高速和低功耗等優勢,被視為科學界研究的重點。然而,將計算載體從電信號轉變為光信號,要替代現有的電子器件實現系統級應用,面臨著多重難題。Kmi28資訊網——每日最新資訊28at.com


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為了應對這一挑戰,清華大學信息科學技術學院院長戴瓊海院士、自動化系助理教授吳嘉敏,以及電子工程系副教授方璐、副研究員喬飛等專家,通過光計算、純模擬電子計算等技術的結合,成功突破了傳統芯片架構中數據轉換速度、精度與功耗相互制約的物理瓶頸,提出了一種全新的計算框架,有望解決大規模計算單元集成、光計算與電子信號計算的高效接口等國際性難題。Kmi28資訊網——每日最新資訊28at.com


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方璐表示:“我們是在全模擬信號下發揮光和電的優勢,避免了模擬-數字轉換問題,突破了功耗和速度的瓶頸。” 除了在算力方面的優勢,ACCEL在智能視覺目標識別和無人系統(如自動駕駛)場景計算中的系統級能效經實測是現有高性能芯片的400萬余倍,“這一超低功耗的優勢將有助于改善限制芯片集成的發熱問題,有望為未來芯片設計帶來突破。”Kmi28資訊網——每日最新資訊28at.com


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此外,ACCEL光學部分的加工最小線寬達到百納米級。“實驗結果表明,僅采用百納米級工藝精度,就可取得比先進制程芯片大幅提升的性能。”方璐說。Kmi28資訊網——每日最新資訊28at.com


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戴瓊海表示,ACCEL有望在無人系統、工業檢測和人工智能大模型等領域實現應用。目前,該團隊已經研制出特定計算功能的光電融合原理樣片,但急需進一步開展具備通用功能的智能視覺計算芯片的研發,以便在實際應用中大規模推廣。Kmi28資訊網——每日最新資訊28at.com


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