Trung Đào
Writer
Ngày 30 tháng 10 rằng theo Tsinghua News Network, học giả Dai Qionghai và trợ lý giáo sư Wu Jiamin thuộc Khoa Tự động hóa của Đại học Thanh Hoa và phó giáo sư Fang Lu và phó nhà nghiên cứu Qiao Fei thuộc Khoa Kỹ thuật Điện tử đã cùng nhau giải quyết các vấn đề chính và đề xuất một hướng “tách khỏi” định luật Moore. Kiến trúc điện toán mới: Chip analog quang điện tử, sức mạnh tính toán gấp hơn 3.000 lần so với chip thương mại hiệu năng cao hiện nay.
Các kết quả liên quan có tiêu đề “Chip quang điện tử hoàn toàn tương tự cho các nhiệm vụ thị giác tốc độ cao” và được công bố trên tạp chí Nature dưới dạng một bài báo dài.
Theo báo cáo, nếu dùng thời gian chạy của một phương tiện để so sánh với thời gian tính toán luồng thông tin trong chip thì sự xuất hiện của con chip này tương đương với việc rút ngắn 8 giờ chạy của Đường sắt cao tốc Bắc Kinh-Quảng Châu đến 8 giây.
Theo báo cáo, trong con chip nhỏ này, nhóm nghiên cứu của Đại học Thanh Hoa đã đề xuất một cách sáng tạo một khung điện toán để tích hợp sâu quang điện tử. Bắt đầu từ những nguyên lý vật lý thiết yếu nhất, nó kết hợp điện toán quang học dựa trên sự lan truyền không gian sóng điện từ và điện toán điện tử tương tự thuần túy dựa trên định luật Kirchhoff, "phá vỡ" những hạn chế vật lý về tốc độ chuyển đổi dữ liệu, độ chính xác và mức tiêu thụ điện năng trong kiến trúc chip truyền thống. Nút thắt là giải quyết ba vấn đề quốc tế về tích hợp đơn vị máy tính quy mô lớn, phi tuyến hiệu suất cao và giao diện quang và điện tốc độ cao trên một chip.
Theo hiệu suất đo thực tế, sức mạnh tính toán cấp hệ thống của chip tổng hợp quang điện tử cao hơn hàng nghìn lần so với kiến trúc chip hiệu suất cao hiện có. Trong các nhiệm vụ thị giác thông minh và tính toán cảnh giao thông do nhóm R&D thể hiện, hiệu suất năng lượng ở cấp hệ thống (số lượng hoạt động có thể thực hiện trên mỗi đơn vị năng lượng) của chip tổng hợp quang điện tử đã đo được đạt 74,8 Peta-OPS/W, tức là đạt 74,8 Peta-OPS/W. gấp hơn 4 triệu Peta-OPS/W của các chip hiệu năng cao hiện có. Nói một cách thẳng thắn, lượng điện ban đầu cung cấp cho một con chip hiện có trong một giờ có thể kéo dài hơn 500 năm.
Hơn nữa, độ rộng đường xử lý tối thiểu của phần quang học của chip chỉ là một trăm nanomet, trong khi phần mạch chỉ sử dụng quy trình CMOS 180nm, đã đạt được những cải tiến hiệu suất ở nhiều bậc so với các chip hiệu suất cao sử dụng 7 -quy trình nanomet. Đồng thời, vật liệu được sử dụng rất đơn giản, dễ kiếm và chi phí chỉ bằng vài phần mười so với sau này.
Viện sĩ Dai Qionghai, Phó giáo sư Fang Lu, Phó nhà nghiên cứu Qiao Fei và Trợ lý giáo sư Wu Jiamin của Đại học Thanh Hoa là đồng tác giả của bài viết này. Nghiên cứu sinh tiến sĩ Chen Yitong, nghiên cứu sinh tiến sĩ Maimati Nazarmat và Tiến sĩ Xu Han là đồng tác giả đầu tiên, Tiến sĩ Meng Yao, Trợ lý nghiên cứu Chu Tiankuang, nghiên cứu sinh Li Guanpu, Nhà nghiên cứu Fan Jingtao và Phó nhà nghiên cứu Wei Qi cùng tham gia nghiên cứu. Dự án này được hỗ trợ bởi dự án lớn “Trí tuệ nhân tạo thế hệ mới” năm 2030 của Bộ Khoa học và Công nghệ và dự án Trung tâm Khoa học Cơ bản của Quỹ Khoa học Tự nhiên Quốc gia Trung Quốc.
Các kết quả liên quan có tiêu đề “Chip quang điện tử hoàn toàn tương tự cho các nhiệm vụ thị giác tốc độ cao” và được công bố trên tạp chí Nature dưới dạng một bài báo dài.
Theo báo cáo, trong con chip nhỏ này, nhóm nghiên cứu của Đại học Thanh Hoa đã đề xuất một cách sáng tạo một khung điện toán để tích hợp sâu quang điện tử. Bắt đầu từ những nguyên lý vật lý thiết yếu nhất, nó kết hợp điện toán quang học dựa trên sự lan truyền không gian sóng điện từ và điện toán điện tử tương tự thuần túy dựa trên định luật Kirchhoff, "phá vỡ" những hạn chế vật lý về tốc độ chuyển đổi dữ liệu, độ chính xác và mức tiêu thụ điện năng trong kiến trúc chip truyền thống. Nút thắt là giải quyết ba vấn đề quốc tế về tích hợp đơn vị máy tính quy mô lớn, phi tuyến hiệu suất cao và giao diện quang và điện tốc độ cao trên một chip.
Theo hiệu suất đo thực tế, sức mạnh tính toán cấp hệ thống của chip tổng hợp quang điện tử cao hơn hàng nghìn lần so với kiến trúc chip hiệu suất cao hiện có. Trong các nhiệm vụ thị giác thông minh và tính toán cảnh giao thông do nhóm R&D thể hiện, hiệu suất năng lượng ở cấp hệ thống (số lượng hoạt động có thể thực hiện trên mỗi đơn vị năng lượng) của chip tổng hợp quang điện tử đã đo được đạt 74,8 Peta-OPS/W, tức là đạt 74,8 Peta-OPS/W. gấp hơn 4 triệu Peta-OPS/W của các chip hiệu năng cao hiện có. Nói một cách thẳng thắn, lượng điện ban đầu cung cấp cho một con chip hiện có trong một giờ có thể kéo dài hơn 500 năm.
Hơn nữa, độ rộng đường xử lý tối thiểu của phần quang học của chip chỉ là một trăm nanomet, trong khi phần mạch chỉ sử dụng quy trình CMOS 180nm, đã đạt được những cải tiến hiệu suất ở nhiều bậc so với các chip hiệu suất cao sử dụng 7 -quy trình nanomet. Đồng thời, vật liệu được sử dụng rất đơn giản, dễ kiếm và chi phí chỉ bằng vài phần mười so với sau này.
Viện sĩ Dai Qionghai, Phó giáo sư Fang Lu, Phó nhà nghiên cứu Qiao Fei và Trợ lý giáo sư Wu Jiamin của Đại học Thanh Hoa là đồng tác giả của bài viết này. Nghiên cứu sinh tiến sĩ Chen Yitong, nghiên cứu sinh tiến sĩ Maimati Nazarmat và Tiến sĩ Xu Han là đồng tác giả đầu tiên, Tiến sĩ Meng Yao, Trợ lý nghiên cứu Chu Tiankuang, nghiên cứu sinh Li Guanpu, Nhà nghiên cứu Fan Jingtao và Phó nhà nghiên cứu Wei Qi cùng tham gia nghiên cứu. Dự án này được hỗ trợ bởi dự án lớn “Trí tuệ nhân tạo thế hệ mới” năm 2030 của Bộ Khoa học và Công nghệ và dự án Trung tâm Khoa học Cơ bản của Quỹ Khoa học Tự nhiên Quốc gia Trung Quốc.
