中國晶片重要突破！清華大學首創分散式廣度光運算架構

4月12日，根據最新消息，清華大學科學研究團隊首創分散式廣度光運算架構，並研發出大規模干涉-衍射異構整合晶片--太極光晶片！實現160 TOPS/W的通用智慧運算。

相關科學研究成果於12日發表於國際學術期刊《科學》。這項科學研究成果摒棄了傳統電子深度運算範式，以光子之道，為高效能算力探索新靈感、新架構、新路徑。

隨著人工智慧的蓬勃發展，智慧光運算作為新興運算模態，在後摩爾時代展現出遠超矽基電子運算的效能與潛力。

但最大的痛點是光的運算優勢被困在不適合的電架構中，運算規模受到了限制，無法支撐急需高算力與高能效的複雜大模型智慧運算。

以光波為載體進行智慧運算，具備高速、低功耗等特性。然而，現有智慧光計算局限於簡單的字元分類、影像處理等。其痛點是光的高效能運算潛力受困於電子運算架構，運算規模受限，無法支撐亟須高算力與高能效的複雜大模型智慧運算。

直面科學研究領域痛點問題，清華大學團隊幫助光運算「掙脫」算力瓶頸，另闢蹊徑，「從0到1」重新設計適合光運算的新架構。相異於電子神經網路依賴網路深度以實現複雜的運算與功能，「太極」光晶片架構源自光運算獨特的'全連接'與'高並行'屬性，化深度運算為分散式廣度運算，為實現規模易擴展、計算高並行、系統強魯棒的通用智慧光計算探索了新路徑。

根據論文第一作者、清華大學電子系博士生徐智昊介紹，在「太極」架構中，自頂向下的編碼拆分-解碼重構機制，將複雜智能任務化繁為簡，拆分為多通道高並行的子任務，建構的分佈式'大感受野'淺層光網絡對子任務分而治之，突破物理模擬器件多層深度級聯的固有計算誤差。

方璐表示，「之所以將光晶片命名為'太極'，也是希望可以在如今大模型通用人工智慧蓬勃發展的時代，以光子之道，為高效能運算探索新靈感、新架構、新路徑。」

據悉，太極光晶片的運算能效超現有智慧晶片2—3個數量級，將可為百億像素大場景光速智慧分析、百億參數大模型訓練推理、毫瓦級低功耗自主智慧無人系統提供算力支撐。目前團隊正與相關機構洽談，建設算力實驗室，以期用智慧光運算晶片支撐大模型訓練與推理、通用人工智慧等人工智慧研究與應用。

清華大學獲晶片領域重要突破

記者11日從清華大學獲悉，針對大規模光電智能計算難題，清華大學電子工程系副教授方璐課題組、自動化系戴瓊海院士課題組，摒棄傳統電子深度計算範式，另闢蹊徑，首創分佈式廣度光計算架構，研發大規模干涉-衍射異構集成晶片太極（Taichi），實現160 TOPS/W的通用智能計算。

在現今大模型通用人工智慧蓬勃發展的時代，該科研成果以光子之道，為高效能算力探索新靈感、新架構、新路徑。相關科學研究成果發表於最新一期的國際期刊《科學》。

化「深」為「廣」：分散式廣度光計算架構。

智慧光運算作為新興運算模態，在後摩爾時代展現出遠超矽基電子運算的效能與潛力。然而，其計算任務局限於簡單的字元分類、基本的影像處理等。其痛點是光的運算優勢被困在不適合的電架構中，運算規模受限，無法支撐亟須高算力與高能效的複雜大模型智慧運算。

兩儀一元：干涉-衍射融合計算晶片。

根據介紹，太極光晶片的運算能效超現有智慧晶片2—3個數量級，將可為百億像素大場景光速智慧分析、百億參數大模型訓練推理、毫瓦級低功耗自主智慧無人系統提供算力支撐。(國芯網)