国产高算力光芯片“太极”取得重大突破
2024-04-15 09:32:32
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一、国产高算力光芯片“太极”取得重大突破在数字时代的浪潮中,计算速度和数据处理能力成为衡量技术进步的关键指标。最近,清华大学的研究团队在这一领域取得了突破,成功开发了一款名为“太极”的人工智能光芯片,每秒160
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一、国产高算力光芯片“太极”取得重大突破

在数字时代的浪潮中,计算速度和数据处理能力成为衡量技术进步的关键指标。

最近,清华大学的研究团队在这一领域取得了突破,成功开发了一款名为“太极”的人工智能光芯片,每秒160万亿次,为大型通用人工智能提供了新的计算支持。

光芯片应用广泛,从5G通信、千兆光网建设到人工智能、数据中心等热点领域,对光芯片的需求量很大。特别是在人工智能领域,随着大模型的发展,对计算能力的需求不断增加,光芯片的高速和低能耗特性使其成为理想的选择。此外,光芯片还可用于100亿像素级的大场景智能分析、大规模参数模型的训练推理、毫瓦级低功耗的自主智能无人系统。

在市场潜力方面,根据Gartner的数据,2021年全球光芯片市场规模达到414亿美元,预计到2025年将增长到561亿美元,复合年增长率为9%。在中国,光芯片市场规模巨大,一些研究领域处于世界领先水平。

二、分布式广度光计算架构Taichii

顾名思义,光芯片是一种用光代替电进行数据传输和处理的芯片。与传统电子芯片相比,光芯片速度快1000倍左右,但功耗较低,这得益于其光信号处理,可以有效减少能量损失,提高传输效率。

在后摩尔时代,智能光计算有望超越硅基电子计算的潜力,解决人工智能领域的计算能力和功耗问题。然而,其计算任务往往局限于简单的字符分类、图像处理等。其痛点是,光的计算优势被困在不合适的电气架构中,计算规模有限,无法支持复杂的大型智能计算。

针对大规模光电智能计算问题,清华大学电子工程副教授研究小组、自动化系戴琼海院士研究小组,构建了智能光计算通用传播模型,放弃了传统的电子深度计算范式,找到了新的方法,开创了分布式广度光计算架构,开发了世界上第一个大规模干涉衍射异构集成芯片“太极”(Taichi),实现了160 TOPS通用智能计算/W。

分布式广度光计算架构深度广。建立自上而下的编码拆分解码重构机制,简化复杂的智能任务,分为多通道高平行子任务,构建分布式浅光网络对子任务,突破物理器件多层深度联系的固有计算误差。与依靠网络深度实现复杂计算和功能的电学神经网络不同,“太极”架构来自光计算独特的“全连接”和“高并行”属性,将深度计算转化为广度计算,探索了实现规模易扩展、计算高并行、系统强鲁棒的通用智能光计算的新途径。

国产高算力光芯片“太极”取得重大突破

干涉-衍射集成计算芯片两仪一元。受周易经典“易太极,生两仪”的启发,建立了干涉衍射联合传播模型,描绘了衍射光计算的大规模并行优势和干涉光计算的灵活重构特性,提出了衍射代码-干涉特征计算-衍射解码的综合计算方法,开发了干涉衍射异构集成智能光芯片,实现了大规模的一般光计算。此外,由于光的高速传输特性,衍射编解码和干扰特性计算被部分/整体重构和重用,突破通量瓶颈,自下而上支撑分布式广度光计算架构。

国产高算力光芯片“太极”取得重大突破

据报道,“太极”芯片有879 T MACS/mm^面积效率2,面积效率160 TOPS/W的能量效率,首次赋能光计算,实现人工智能的复杂任务,如自然场景千种对象识别、跨模态内容生成等,将为100亿像素场景的光速智能分析、100亿参数的大模型培训推理、低功耗自主智能无人系统提供计算支持。

一般的大规模光计算是从无极到太极的,所以一切都是化生的。研究小组希望“太极”能探索新的灵感、新的架构和高性能计算的新路径,在当今大型通用人工智能蓬勃发展的时代。

三,A 涉及光芯片的公司在股市:

1,长光华芯

长光华芯已建成覆盖芯片设计、晶圆处理工艺(光刻)、解理/涂层、光纤耦合等 IDM 全过程工艺平台和 2 英寸、3 英寸、6 英寸量产线是少数研发和量产高功率半导体激光芯片的公司之一,应用于多种半导体激光芯片的开发,突破了一系列关键技术。该公司的产品性能和可靠性得到了市场的广泛认可,为其未来的发展奠定了坚实的基础。

2,源杰科技

源杰科技开发了脊柱波导激光芯片制造平台,实现了脊柱波导激光芯片制造平台的实现 10G、25G 与 50G PAM4 DFB 高、高可靠性、批量出货的激光芯片。公司在技术研发方面投入了大量资源,不断推出新产品和技术,以满足市场需求。同时,公司还积极开展产业合作,与国内外知名企业建立战略合作关系,共同推动光芯片技术的发展。

3,光库科技

光库技术是一家专业从事光纤设备、光模块、子系统研发、生产和销售的高科技企业。公司的产品广泛应用于数据中心、云计算、5G 网络等领域具有广阔的市场前景。同时,公司还积极开展产业合作,与国内外知名企业建立战略合作关系,共同促进光芯片技术的发展。

4,新易盛

新易盛是一家专业从事光模块研发、生产和销售的高科技企业。公司产品广泛应用于数据中心、云计算、5G 网络等领域具有广阔的市场前景。同时,公司还积极开展产业合作,与国内外知名企业建立战略合作关系,共同促进光芯片技术的发展。

5,太辰光

太辰光是一家专业从事光器件研发、生产和销售的高科技企业。公司产品广泛应用于数据中心、云计算、5G 网络等领域具有广阔的市场前景。同时,公司还积极开展产业合作,与国内外知名企业建立战略合作关系,共同促进光芯片技术的发展。海涵金融