清華大學研發出首個全類比光電智慧運算晶片效能領先商用產品3000倍
經過長期聯合攻關,清華大學研究團隊突破傳統晶片的實體瓶頸,創意提出光電融合的全新運算框架,並發展出國際首個全模擬光電智慧運算晶片(簡稱ACCEL)。經實測,該晶片在智慧視覺目標辨識任務的算力可達目前高性能商用晶片的3000餘倍,為超高性能晶片的研發開闢全新路徑。
結合基於電磁波空間傳播的光計算,與基於基爾霍夫定律的全模擬電子計算,在一枚晶片上突破了大規模計算單元集成、高效非線性、高速光電接口三個國際難題。在確保高任務效能的同時,實現了超高的運算能效和運算速度。為了確保實驗數據的可靠性,攻關團隊進行了大規模的實測和驗證。首次將端到端跨層協同技術應用到智慧視覺互動上,運用等效算力,對能源效率效能和延遲資料進行了精準評估。光電運算晶片ACCEL的運算原理與晶片架構ACCEL共有三大優勢:一、超高性能在實測表現下,ACCEL晶片的系統級算力達到現有高性能晶片的3000倍。如果用交通工具的時間來類比晶片中資訊流計算,那麼這枚晶片的出現,相當於將8小時的京廣高鐵縮短到了8秒鐘。二、超低功耗系統級能效為74.8 Peta-OPS/W,較現有的高效能GPU、TPU等運算架構,提升了400萬倍。形象來說,原本供現有晶片工作1小時的電量,可供它工作500多年。三、超低成本光電融合晶片的光學部分的加工最小線寬僅採用百奈米級,電路部分僅採用180nm CMOS工藝,已取得比7nm製程的高性能晶片多個數量級的性能提升。同時所使用的材料簡單易得,造價僅為後者的幾十分之一。