經(jīng)長期聯(lián)合攻關(guān)，清華大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)突破傳統(tǒng)芯片的物理瓶頸，創(chuàng)造性提出光電融合的全新計(jì)算框架，并研制出國際首個(gè)全模擬光電智能計(jì)算芯片(簡稱 ACCEL)。

　　經(jīng)實(shí)測，該芯片在智能視覺目標(biāo)識(shí)別任務(wù)方面的算力可達(dá)目前高性能商用芯片的 3000 余倍，為超高性能芯片的研發(fā)開辟全新路徑。

　　結(jié)合基于電磁波空間傳播的光計(jì)算，與基于基爾霍夫定律的全模擬電子計(jì)算，在一枚芯片上突破了大規(guī)模計(jì)算單元集成、高效非線性、高速光電接口三個(gè)國際難題。

　　在保證高任務(wù)性能的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了超高的計(jì)算能效和計(jì)算速度。

　　為了確保實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的可靠性，攻關(guān)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了大規(guī)模的實(shí)測和驗(yàn)證。首次將端到端跨層協(xié)同技術(shù)應(yīng)用到智能視覺交互上，運(yùn)用等效算力，對能效性能和時(shí)延數(shù)據(jù)進(jìn)行了精準(zhǔn)評(píng)估。

　　光電計(jì)算芯片 ACCEL 的計(jì)算原理和芯片架構(gòu)

　　ACCEL 共有三大優(yōu)勢：

　　一、超高性能

　　實(shí)測表現(xiàn)下，ACCEL 芯片的系統(tǒng)級(jí)算力達(dá)到現(xiàn)有高性能芯片的 3000 倍。如果用交通工具的時(shí)間來類比芯片中信息流計(jì)算，那么這枚芯片的出現(xiàn)，相當(dāng)于將 8 小時(shí)的京廣高鐵縮短到了 8 秒鐘。

　　二、超低功耗

　　系統(tǒng)級(jí)能效為 74.8 Peta-OPS/W，較現(xiàn)有的高性能 GPU、TPU 等計(jì)算架構(gòu)，提升了 400 萬倍。形象來說，原本供現(xiàn)有芯片工作 1 小時(shí)的電量，可供它工作 500 多年。

　　三、超低成本

　　光電融合芯片的光學(xué)部分的加工最小線寬僅采用百納米級(jí)，電路部分僅采用 180nm CMOS 工藝，已取得比 7nm 制程的高性能芯片多個(gè)數(shù)量級(jí)的性能提升。同時(shí)所使用的材料簡單易得，造價(jià)僅為后者的幾十分之一。

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