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。

　　結(jié)合基于電磁波空間傳播的光計算，與基于基爾霍夫定律的全模擬電子計算，在一枚芯片上突破了大規(guī)模計算單元集成、高效非線性、高速光電接口三個國際難題。

　　在保證高任務(wù)性能的同時，實現(xiàn)了超高的計算能效和計算速度。

　　為了確保實驗數(shù)據(jù)的可靠性，攻關(guān)團(tuán)隊進(jìn)行了大規(guī)模的實測和驗證。首次將端到端跨層協(xié)同技術(shù)應(yīng)用到智能視覺交互上，運用等效算力，對能效性能和時延數(shù)據(jù)進(jìn)行了精準(zhǔn)評估。

　　光電計算芯片 ACCEL 的計算原理和芯片架構(gòu)

　　ACCEL 共有三大優(yōu)勢：

　　一、超高性能

　　實測表現(xiàn)下，ACCEL 芯片的系統(tǒng)級算力達(dá)到現(xiàn)有高性能芯片的 3000 倍。如果用交通工具的時間來類比芯片中信息流計算，那么這枚芯片的出現(xiàn)，相當(dāng)于將 8 小時的京廣高鐵縮短到了 8 秒鐘。

　　二、超低功耗

　　系統(tǒng)級能效為 74.8 Peta-OPS/W，較現(xiàn)有的高性能 GPU、TPU 等計算架構(gòu)，提升了 400 萬倍。形象來說，原本供現(xiàn)有芯片工作 1 小時的電量，可供它工作 500 多年。

　　三、超低成本

　　光電融合芯片的光學(xué)部分的加工最小線寬僅采用百納米級，電路部分僅采用 180nm CMOS 工藝，已取得比 7nm 制程的高性能芯片多個數(shù)量級的性能提升。同時所使用的材料簡單易得，造價僅為后者的幾十分之一。

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