經(jīng)長期聯(lián)合攻關(guān)，由清華大學(xué)信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院院長戴瓊海院士領(lǐng)銜的研究團(tuán)隊突破傳統(tǒng)芯片的物理瓶頸，創(chuàng)造性提出光電融合的全新計算框架，并研制出國際首個全模擬光電智能計算芯片（ACCEL）。該成果近日發(fā)表在《自然》雜志上。

　　據(jù)團(tuán)隊介紹，實測結(jié)果顯示，該芯片在智能視覺目標(biāo)識別任務(wù)方面的算力可超過目前高性能商用芯片3000倍，為超高性能芯片的研發(fā)開辟全新路徑。

　　除了算力之外，在智能視覺目標(biāo)識別任務(wù)和無人系統(tǒng)（如自動駕駛）等場景計算中，ACCEL的系統(tǒng)級能效經(jīng)實測是現(xiàn)有高性能芯片的400萬余倍，系統(tǒng)級能效指的是單位能量可進(jìn)行的運算數(shù)。

　　另據(jù)介紹，ACCEL光學(xué)部分的加工最小線寬為百納米級。研究團(tuán)隊表示，實驗結(jié)果表明，僅采用百納米級工藝精度，就可取得比先進(jìn)制程芯片大幅提升的性能。這意味著這種芯片的生產(chǎn)制造有望擺脫對傳統(tǒng)先進(jìn)半導(dǎo)體制造所需的光刻機的依賴。

　　近年來，如何構(gòu)建新的計算架構(gòu)，發(fā)展新型人工智能計算芯片，是國際關(guān)注的前沿?zé)狳c。利用光波作為載體進(jìn)行信息處理的光計算，因高速度、低功耗等優(yōu)點成為科學(xué)界研究熱點米樂m6網(wǎng)址。然而，計算載體從電變?yōu)楣猓€要替代現(xiàn)有電子器件實現(xiàn)系統(tǒng)級應(yīng)用，面臨諸多難題米樂。

　　戴瓊海院士團(tuán)隊結(jié)合光計算、純模擬電子計算等技術(shù)，突破傳統(tǒng)芯片架構(gòu)中數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換速度、精度與功耗相互制約的物理瓶頸，提出一種全新的計算框架，有望解決大規(guī)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。

　　戴瓊海表示，ACCEL未來有望在無人系統(tǒng)、工業(yè)檢測和人工智能大模型等方面實現(xiàn)應(yīng)用。但目前團(tuán)隊僅研制出特定計算功能的光電融合原理樣片，這說明這種芯片還只是一個原型，尚無法投入使用，亟需進(jìn)一步開展具備通用功能的智能視覺計算芯片研發(fā)，以便在實際中大范圍應(yīng)用。

　　一位芯片行業(yè)資深人士對第一財經(jīng)記者表示：“這項研究成果有望推動光計算芯片替代目前的電芯片，在某些場景下，光計算性能遠(yuǎn)強于電計算。”

　　他補充道，現(xiàn)在中國前沿布局光芯片期望代替電芯片，有望通過不同的技術(shù)路徑實現(xiàn)“彎道超車”。“而且從光計算芯片的制造工藝來看，也可以擺脫對光刻機的依賴。”