清華大學成功研發電模擬晶片:擺脫摩爾定律能源效率提升超400萬倍
清華大學自動化系戴瓊海院士、吳嘉敏助理教授與電子工程系方璐副教授、喬飛副研究員聯合攻關,提出了一種擺脫摩爾定律的全新計算架構:光電模擬晶片。摩爾定律1965年由英特爾創始人之一戈登·摩爾提出,即每隔約兩年,集成電路可容納的電晶體數目便增加一倍。
但隨著電晶體尺寸逐漸接近物理極限,近十年內摩爾定律放緩甚至面臨失效。
此次清華大學研發的光電模擬晶片,也為擺脫摩爾定律指明了新的方向。
據介紹,在光電模擬晶片這一晶片上便突破了大規模運算單元整合、高效非線性、高速光電介面三個國際難題。
根據官方的實測,光電融合晶片的系統級算力較現有的高性能晶片架構提升了3000餘倍,以交通工具來類比的話,相當於將京廣高鐵8小時的運行時間縮短到了8秒鐘。
不僅如此,該晶片的系統級能效實測達到了74.8 Peta-OPS/W,是現有高性能晶片的400萬餘倍,相當於原本供現有晶片工作一小時的電量,可供它工作500多年。
此外,此晶片光學部分的加工最小線寬僅採用百奈米級,而電路部分僅採用180nm CMOS工藝,就已取得比7奈米製程的高性能晶片多個數量級的性能提升。
論文通訊作者之一戴瓊海院士介紹道:「開發出人工智慧時代的全新運算架構是一座高峰,而將新架構真正落地到現實生活,解決國計民生的重大需求,是更重要的攻關,也是我們的責任。”