算力提升3000多倍！中國芯片領域實現重大突破香港新聞網11月1日電 近日，清華大學自動化系戴瓊海院士、吳嘉敏助理教授與電子工程系方璐副教授、喬飛副研究員聯合攻關，取得芯片領域關鍵成果。他們研發的ACCEL光電計算芯片，在多項複雜智能視覺任務中，達到現有高性能芯片相同準確率的同時，國際首次實測算力提升三千餘倍，能效提升四百萬餘倍，為超高性能芯片研發開闢全新路徑。 相關成果發表在《自然》雜誌上。
經多年探索，清華大學團隊創造性地提出純模擬電融合光芯片的架構，製成光電計算芯片。利用光計算性能優勢，突破了數據轉換速度、精度與功耗相互制約的物理瓶頸，在一枚芯片上解決了大規模集成、高效非線性、高速光電接口三個難點。 ACCEL光電計算芯片不僅成功完成了交通場景判別、高分辨率圖像識別、弱光計算等實際場景中的智能視覺任務，且耗時和功耗不到目前高性能芯片的千分之一。同時，基於研發出的自適應訓練算法，該芯片僅采用百納米級工藝精度，就可取得比先進制程芯片多個數量級的性能提升，實現性能的飛躍。 “如果用交通工具的運行時間來類比芯片中信息流計算的時間，這枚芯片的出現，相當於將高鐵8小時的運行時間縮短到8秒鐘。”中國工程院院士、清華自動化系教授戴瓊海介紹，團隊在芯片研發中創造性地提出了光電深度融合的計算框架，擺脫傳統芯片架構中數據轉換速度、精度與功耗相互制約的物理瓶頸，在芯片上突破大規模計算單元集成、高效非線性、高速光電接口等難題。實測表現下，芯片的系統級算力達到目前高性能芯片的3000餘倍。 高超的算力，只是這枚芯片的優勢之一。在團隊演示的智能視覺任務和交通場景計算中，芯片的系統級能效實測達到了現有高性能芯片的400萬餘倍。形象地說，原本供現有芯片工作一小時的電量，可供它工作500餘年。而超低功耗運行的光電融合芯片也有助於大幅改善芯片發熱問題。此外，芯片光學部分的加工采用百納米級的最小線寬，造價相比現有高性能芯片大幅下降，性能達到多個數量級的提升。 “科幻電影《流浪地球》中，人工智能系統莫斯僅幾秒鐘便可遍歷所有拯救地球的方案。在超高性能光電芯片的研發下，影片中‘未來計算機’的誕生似乎已不再遙遠。”戴瓊海表示，光電深度融合的計算框架的開發，對量子計算、存內計算等其他未來高效能技術與當前電子信息系統的融合深有啟發。他透露，團隊目前正在持續研發，致力於將新架構真正落地到現實生活，解決國計民生的重大需求。 這邊中國芯片取得了一個又一個突破，另一邊美國最新出口管制或迫使人工智能龍頭英偉達取消明年向中國提供的價值50億美元的先進芯片訂單。這些訂單是阿里巴巴、TikTok母公司字節跳動及百度等中國最大AI及雲端運算公司購買的。 報道稱，中國最大人工智能和雲端運算公司包括阿里巴巴、TikTok母公司字節跳動、百度等已經向英偉達訂購大筆訂單，並將於明年出貨。一位知情人士稱，2024年中國主要企業的訂單超過50億美元。 而早前的10月23日，由於拜登政府發布了停止向中國出口由英偉達等公司設計的更先進的人工智能芯片，並取消了出口中國原訂30天的緩衝期。美國政府上周也致函英偉達，告知新禁令立即生效。 英偉達一名發言人表示，先進AI運算系統使用的繪圖處理器（GPU）芯片也在新禁令的管制清單中。 知情人士指出，英偉達今年向中國出口先進AI芯片的訂單已完成出貨，並尋求趕在新禁令原定11月中旬生效前，先完成部分的2024年訂單出貨。美國政府的通知，阻止了英偉達提前完成部分訂單的計劃。最新禁令可能令這些訂單已無法完成。（完） 【編輯：紀東】
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