【中國晶片重大突破】AI Chips

最近，清華大學的研究團隊提出了一種全新的光電融合晶片運算框架，並成功研發出了全類比光電智慧計算晶片（ACCEL）。根據新華社的報導，這款晶片在智慧視覺目標辨識任務上的計算能力是目前高性能商用晶片的3000多倍，相當於將八小時的京廣高鐵縮短到了8秒鐘，為超高性能晶片的研發開啟了全新的途徑。

清華大學電子工程系副教授方璐指出，ACCEL的光學部分最小線寬只有百納米級，但實驗結果表明，即使只使用百納米級的製程精度，也能獲得比現有先進製程晶片更出色的性能。同時，ACCEL所使用的材料簡單易得，造價只有後者的幾十分之一。

報導指出，近年來，國際上積極探索建立新的運算架構，發展新型的人工智慧運算晶片。利用光波進行資訊處理的光計算因其高速度和低功耗等優勢成為科學界的研究熱點。然而，要將計算載體從電變為光並取代現有的電子裝置以實現系統級應用，仍然面臨著許多難題。

為了解決這些難題，清華大學的研究團隊結合了光計算、純模擬電子計算等技術，提出了一種全新的運算框架，突破了傳統晶片架構中數據轉換速度、精度和功耗之間相互制約的物理瓶頸。這種新的運算框架有望解決大規模運算單元整合、光運算和電子訊號運算之間的高效接口等難題。

清華大學電子工程系副教授方璐指出，他們利用全類比訊號下的光和電的優勢，避免了類比-數位轉換的問題，同時突破了功耗和速度的瓶頸。除了計算能力的優勢之外，在智慧視覺目標辨識和無人系統場景計算方面，ACCEL的系統級能效（即單位能量可進行的運算數量）經實驗測試是現有高性能晶片的400萬倍以上。這種超低功耗的優勢有助於改善限制晶片整合的發熱問題，並有望為未來晶片設計帶來突破。

清華大學資訊科學技術學院院長戴瓊海表示，ACCEL未來有望在無人系統、工業檢測和人工智慧大模型等領域實現應用。目前，該團隊僅研發出具有特定運算功能的光電融合原理樣片，但仍需進一步研發具備通用功能的智慧視覺運算晶片，以便在實際應用中進行大規模使用。

資料來源：新華社