新華社北京11月3日電（記者魏夢佳）經(jīng)長期聯(lián)合攻關(guān),，清華大學(xué)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（簡稱ACCEL）,。經(jīng)實(shí)測,，該芯片在智能視覺目標(biāo)識別任務(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,。該成果近日發(fā)表于《自然》雜志上,。

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(diǎn)。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(diǎn)成為科學(xué)界研究熱點(diǎn)。然而,，計算載體從電變?yōu)楣?，還要替代現(xiàn)有電子器件實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)級應(yīng)用,，面臨諸多難題,。

為此，清華大學(xué)信息科學(xué)技術(shù)學(xué)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,，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,。

“我們是在全模擬信號下發(fā)揮光和電的優(yōu)勢,，避免了模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換問題，突破了功耗和速度的瓶頸,?！狈借幢硎荆懔?yōu)勢外,，在智能視覺目標(biāo)識別任務(wù)和無人系統(tǒng)（如自動駕駛）場景計算中,，ACCEL的系統(tǒng)級能效（單位能量可進(jìn)行的運(yùn)算數(shù)）經(jīng)實(shí)測是現(xiàn)有高性能芯片的400萬余倍，“這一超低功耗的優(yōu)勢將有助于改善限制芯片集成的芯片發(fā)熱問題,，有望為未來芯片設(shè)計帶來突破,。”

此外,，ACCEL光學(xué)部分的加工最小線寬為百納米級,。“實(shí)驗(yàn)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?！狈借凑f,。

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(shí)現(xiàn)應(yīng)用,。目前團(tuán)隊僅研制出特定計算功能的光電融合原理樣片，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(shí)際中大范圍應(yīng)用,。

(編輯:月兒)