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AI浪潮席捲全球，持續提升算力和大型儲存能力成為考驗各國基建措施和晶片公司的重要課題。近日，全球首個5A級智算中心在上海誕生，而中國晶片團隊在硅光子學晶片、最大容量新型儲存器晶片方面取得重大突破，共同推動了中國人工智慧、高性能計算等領域發展。
智能算力是面向人工智慧應用，提供人工智慧演算法模型訓練與模型運行服務的電腦系統能力，通常由GPU、ASIC、FPGA、NPU等各類專用晶片承擔計算工作，在人工智慧場景應用時具有性能更優、能耗更低等優點。
在近日舉行的2024中國算力大會上，中國資訊通訊研究院發佈了《中國綜合算力指數（2024年）》和智算中心算力性能等級認證結果。報告顯示，截至去年底，全球算力基礎設施總規模達到910 EFLOPS（EFLOPS：每秒執行10的18次方次浮點運算），同比增長40%。美國、中國算力基礎設施規模位列前兩名，算力佔比分別為32%、26%。其中，商湯臨港人工智慧計算中心（AIDC）獲得全國首個5A級智算中心算力性能認證。
中國資訊通訊研究院院長余曉暉介紹，近年來，中國算力結構不斷調整，智算規模增長勢頭強勁。截至今年6月，中國在用算力中心超過830萬標準機架，算力規模達246 EFLOPS，智算同比增速超過65%。
從省級行政區來看，綜合算力指數排名前10位的依次是河北、廣東、上海、江蘇、北京、浙江、山東、山西、內蒙古和寧夏。其中，北京、上海、廣東和江蘇連續3年躋身前5位。
在上海自貿區臨港新片區，商湯智算中心通過理論算力、有效算力、算力能效、業務模型場景支援能力、加分項等5個維度的技術評測，獲得5A級智算中心算力性能認證，成為國內智算中心建設的“樣板間”。截至今年7月，商湯大裝置總算力規模已達20000 PFLOPS。目前，商湯大裝置管理的算力已實現全國聯網的統一調度，在上海、深圳、廣州、福州、濟南、重慶等地都拓展了新的計算節點。
據《南華早報》報導，湖北九峰山實驗室（JFS）在硅光子整合領域取得里程碑式突破性進展，其宣佈成功點亮整合到矽基晶片內部的雷射光源，這也是該項技術在國內的首次成功實現，突破了晶片間巨量資料傳輸的物理瓶頸。
據悉，此項成果採用九峰山實驗室自研異質整合技術，經過複雜工藝過程，在8吋SOI晶圓內部完成了磷化銦雷射器的工藝整合。該技術被業內稱為“晶片出光”，它使用傳輸性能更好的光訊號替代電訊號進行傳輸，是顛覆晶片間訊號資料傳輸的重要手段，核心目的是解決當前芯間電訊號已接近物理極限的問題。
硅光子學在資料中心等領域中扮演著舉足輕重的角色，尤其在高頻寬和高能效的資料傳輸方面。隨著人工智慧、雲端運算和物聯網裝置的普及，對於高效資料處理的需求也與日俱增。在這種情況下，光子積體電路(PICs)可以在降低功耗的同時，保持對於更高資料傳輸速率的需求。硅光子學晶片利用基於雷射的I/O處理器，在人工智慧（AI）、高性能計算（HPC）、CPU/GPU晶片、AI晶片等領域將起到革新性推動作用。
報導稱，業界目前對硅光全整合平台開發，最難的挑戰在於對硅光晶片的“心臟”，即能高效率發光的矽基片上光源的開發和整合上。
相較於傳統的分立封裝外接光源和FC微組裝光源，該實驗室片上光源技術能有效解決傳統硅光晶片耦合效率不夠高、對準調節時間長、對準精度不夠好的工藝問題，突破了製作成本高、尺寸大、難以大規模整合等量產瓶頸。
公開資料顯示，湖北九峰山實驗室於2021年成立位於中國武漢，該實驗室以建設世界領先的化合物半導體研發和創新中心為己任。緊密結合全球優勢學科領域和重點產業佈局，連接科研與產業，建立成熟開放的實驗室營運機制，豐富的基礎IP交付標準，一流的裝置環境，良好穩定的合作關係，打造成全球最具影響力的化合物半導體科研創新高地，催熟國內化合物半導體上游供應鏈，成為全球化合物半導體產業科研龍頭。
九峰山實驗室的這一成就不僅展示了中國在硅光子學領域的技術實力，也為國內AI和超級計算的未來發展提供了重要的技術支撐。隨著硅光子學技術的不斷成熟和應用，中國在全球半導體產業中的競爭力將進一步提升。
近日，新存科技(武漢)有限責任公司（以下簡稱“新存科技”）宣佈，公司自主研發的國產首款最大容量新型三維儲存器晶片——“NM101”成功面世。
據悉，該晶片採用了創新的三維堆疊技術，基於新型材料電阻變化的原理，利用先進工藝製程，在單顆晶片上整合了百億數量的非易失性儲存器件，實現了儲存架構上的重大突破。
而與市場上大容量非易失性產品相比，“NM101”晶片在儲存容量上優勢顯著，其單顆晶片容量高達64Gb，支援隨機讀寫，讀寫均可提速10倍以上，同時壽命增加了5倍。憑藉這些指標，系統解決方案的性能可以得到大幅提升，進而為虛擬化、資料庫等應用領域的終端使用者帶來更加優質、高效的服務。
據悉，這款晶片可以為中國的資料中心、雲端運算廠商等提供大容量、高密度、高頻寬、低延時的新型儲存解決方案。
據悉，該款晶片為新存科技與華中科技大學長期以來開展深度“產學研”合作的成果。華中科技大學積體電路學院院長繆向水認為，“NM101”晶片的推出，顯著降低了中國對國外儲存技術的依賴，加速了國產新型儲存器產業化處理程序，有助於中國數字基建的升級。 (全球半導體觀察)