百奈米胜7奈米？中团队研发全新光电晶片，算力提升3千倍（图）

中国近年积极投入晶片研发，以突破美国的科技围堵。中国清华大学研究团队近日提出光电融合的全新晶片运算框架，研发出国际首个全类比光电智慧计算晶片（ACCEL），经实测，该晶片在智慧视觉目标辨识任务的算力可达目前高性能商用晶片的3000多倍，「相当于将八小时的京广高铁缩短到了8秒钟」，为超高性能晶片的研发开辟全新路径。

中国清华大学研究团队近日研发出国际首个全类比光电智慧计算晶片（ACCEL），在智慧视觉目标辨识任务的算力可达目前高性能商用晶片的3000多倍。（取自清华大学官网新闻稿）

新华社报导，近年来，国际积极投入建构新的运算架构，发展新型人工智慧运算晶片，而利用光波作为载体进行资讯处理的光计算，因高速度、低功耗等优点成为科学界研究热点。然而，计算载体从电变为光，还要取代现有电子装置实现系统级应用，面临许多难题。

为此，清华大学团队结合光计算、纯模拟电子计算等技术，突破传统晶片架构中数据转换速度、精度与功耗相互限制的实体瓶颈，提出一种全新的运算框架，可望解决大规模运算单元整合、光运算与电子讯号运算的高效介面等难题。

团队成员之一、清华大学电子工程系副教授方璐指出，「我们是在全类比讯号下发挥光和电的优势，避免了类比-数位转换问题，突破了功耗和速度的瓶颈」。

他说明，除算力优势外，在智慧视觉目标识别任务，和无人系统场景计算中，ACCEL的系统级能效，意即单位能量可进行的运算数，经实测是现有高性能晶片的400万余倍，「这一超低功耗的优势将有助于改善限制晶片整合的晶片发热问题，有望为未来晶片设计带来突破」。

值得注意的是，ACCEL光学部分的加工最小线宽为「百奈米级」，方璐表示，实验结果表明，仅采用百奈米级制程精度，就可取得比先进制程晶片大幅提升的性能。同时，其所使用的材料简单易得，造价仅为后者的几十分之一。

另一名团队成员、清华大学资讯科学技术学院院长戴琼海则说，ACCEL未来可望在无人系统、工业检测和人工智慧大模型等方面实现应用。目前团队仅研发出特定运算功能的光电融合原理样片，极需进一步进行具备通用功能的智慧视觉运算晶片研发，以便在实际中大规模应用。