光明日报北京10月31日电邓晖从清华大学获悉，该校自动化系戴琼海院士、吴嘉敏助理教授与电子工程系方璐副教授、乔飞副研究员联合攻关，研发出超高速光电仿照芯片，算力达到目前高性能商用芯片的3000余倍。干系成果以“高速视觉任务中的纯仿照光电芯片”为题，以长文形式揭橥在《自然》期刊上。如果用交通工具的运行韶光来类比芯片中信息流打算的韶光，那么这枚芯片的涌现，相称于将京广高铁8小时的运行韶光缩短到8秒钟。
这是一种“解脱”摩尔定律的全新打算架构。1965年，英特尔公司创始人之一戈登·摩尔提出影响芯片行业半个多世纪的“摩尔定律”——每隔约两年，集成电路可容纳的晶体管数目便增加一倍。然而随着晶体管尺寸靠近物理极限，近十年内摩尔定律已放缓乃至面临失落效。如何建立人工智能时期的芯片“新”秩序，成为当前国际社会高度关注的前沿热点。
作为人类已知的宇宙中最快速率之一，许多超高速物理领域都少不了光的身影。然而科学家们用光来做打算，并不是一件随意马虎的事。当打算载体从电变为光，就须要利用光传播中携带的信息进行打算。数年来海内外有名团队相继提出多种设计，但要替代现有电子器件实现系统级运用，仍面临许多国际难题。
清华大学攻关团队创造性地提出了光电深度领悟的打算框架。从最实质的物理事理出发，结合了基于电磁波空间传播的光打算与基于基尔霍夫定律的纯仿照电子打算，“解脱”传统芯片架构中数据转换速率、精度与功耗相互制约的物理瓶颈，在一枚芯片上打破大规模打算单元集成、高效非线性、高速光电接口三个国际难题。
实测表现下，光电领悟芯片的系统级算力较现有的高性能芯片架构提升了数千倍。然而，如此惊人的算力，还只是这枚芯片诸多上风之一。
在研发团队演示的智能视觉任务和交通场景打算中，光电领悟芯片的系统级能效（单位能量可进行的运算数）是现有高性能芯片的400万余倍。形象地说，供现有芯片事情一小时的电量，可供它事情500多年。
在超低功耗下运行的光电领悟芯片将有助于大幅度改进芯片发热问题，为芯片的未来设计带来全方位打破。
更进一步，该芯片已取得比7纳米制程的高性能芯片多个数量级的性能提升。且其所利用的材料大略易得，造价仅为后者的几十分之一。
《自然》期刊特邀揭橥的该研究专题评述指出：“或许这枚芯片的涌现，会让新一代打算架构，比预想中早得多地进入日常生活。”
《光明日报》（2023年11月01日08版）
来源： 光明网-《光明日报》
