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大白话告诉你,清华黑科技光电融合芯片到底是什么?附相关概念股。
无名挖掘研究
无师自通的老司机
2023-10-30 19:59:18
清华大学自动化系(戴琼海院士)与电子工程系联合攻关,于近日在《自然》杂志发表长文,提出了一种“挣脱”摩尔定律的全新计算架构:光电模拟芯片,算力达到目前高性能商用芯片的三千余倍!这枚名为 ACCEL的芯片基于纯模拟光电融合计算架构,在包括 ImageNet 等智能视觉任务实测中,相同准确率下,比现有高性能 GPU 算力提升三千倍,能效提升四百万倍。

大家看到这么多夸张的数字,第一时间联想到他是类似超导,类似光刻厂的伪概念,但注意,光刻厂是根据清华的其他论文市场投机客臆想的概念,超导是不靠谱国度科学家的博人眼球。

而这一次,是成功登顶在世界三大权威科学杂志之一《Nature》上的清华论文,且芯片已经有实物不只是理念。

首先看到此芯片制造的自主可行性,大家都知道,5nm,7cm的概念每次有疑似自主研发成功的消息,整个芯片概念就会沸腾,而此芯片光学部分的加工最小线宽仅采用百纳米级,而电路部分仅采用180nm 工艺不懂得人可以这样理解,之前是高等数学微积分,现在是一元二次方程就可以解出来。

那么为什么一个百纳米级别的芯片有如此的性能?

光计算芯片,即以光为载体的计算芯片,利用光传播中携带的信息进行计算。

传统的硅基芯片是以电子为载体来进行信息的生成、处理和传输的,光芯片相对于传统芯片优势明显,光芯片主要应用于通信行业,因为光芯片使用光波作为信息传输和数据运算的载体,计算速度大概是传统芯片的1000倍,其次是光芯片的功耗非常的低,是电子芯片的百分之一,单位光芯片耗电量仅为4W,在传输损耗、传输带宽、时间延迟、抗干扰能力方面也都优势明显。

那么大家又会觉得,这不就小作文吗,光芯片这么牛,为什么之前没人用?

这一切都要从芯片的基本组成部分——晶体管说起。晶体管是一种电控开关,它能很方便的用一个或者多个电压信号产生另一个信号,这样就组成了千变万化的模拟、数字电路。电晶体管的技术已趋于成熟,但光子芯片就像是武侠小说的主角还没找到世外高人的阶段,“光子开关”总是遇到各种各样的问题,要么输出信号的波长总是比输入波长长,难以控制线路中的下一个开关;要么是光开关设计尺寸只能维持在微米级,实现高速传输的前提只能是以体积为代价。

光子芯片此刻已经在掐人中:果然天才都是孤独的吗?给了我这么好的天赋,却没有用武之地,请问可以和我兄弟电子芯片互换人生吗?

近些年随着芯片工艺制程已经接近物理极限,部分芯片厂商为了增加自家卖点重新为工艺制程下定义,业内关于“摩尔定律是否就快走到尽头”的争论就未停止过,似乎,电子芯片的潜能已经快被榨干了。

清华大学攻关团队的破解之道在于——创造性地提出了光电深度融合的计算框架,从最本质的物理原理出发,结合了基于电磁波空间传播的光计算,与基于基尔霍夫定律的纯模拟电子计算,“挣脱”传统芯片架构中数据转换速度、精度与功耗相互制约的物理瓶颈,在一枚芯片上突破大规模计算单元集成、高效非线性、高速光电接口三个国际难题。

 

传统光电计算的工作流程,包括大规模光电二极管和ADC阵列;ACCEL的工作流程。衍射光学计算模块在光域处理输入图像进行特征提取,其输出光场由光电二极管阵列产生光电流直接用于模拟电子计算。

具体来看,团队构建了可见光下的大规模多层衍射神经网络实现视觉特征提取,利用光电流直接进行基于基尔霍夫定律的纯模拟电子计算,两者集成在同一枚芯片框架内,完成了“传感前+传感中+近传感”的新型计算系统。

基本可以理解为,摆脱了传统光子芯片不能普遍应用的最大阻力,晶体管的密度限制,所以这也是清华本次芯片打破摩尔定律束缚的地方。

如果光子计算芯片一直是一匹千里马,清华本次的攻关方向就成为了伯乐。

那么他的算力计算到底是什么跨时代的进步?相当于把京广高铁的八小时缩短到了八秒钟。

他的能耗又夸张到什么程度?之前供现有芯片工作一小时的电量,可供他工作500多年。

而光子芯片的应用方向,便是最近热度最高的无人驾驶,人工智能方向。

戴琼海院士称:“开发出人工智能时代的全新计算架构是一座高峰,而将新架构真正落地到现实生活,解决国计民生的重大需求,是更重要的攻关,也是我们的责任。”《自然》期刊特邀发表的该研究专题评述也指出,“或许这枚芯片的出现,会让新一代计算架构,比预想中早得多地进入日常生活。”

相关概念公司——仅整理联动内容。

引用用户顺水推舟的内容,如若侵权请联系删除。

中胤时尚300901,据公司2023-06-14日互动易公告,公司和清华大学华控技术和戴琼海院士一起成立了公司杭州新畅元,目前公司正在进行技术成功转化。


此公司子公司与本次论文内容贴合度较高。


以及其他光芯片业务公司,仕佳光子688313,跃岭股份002725,华工科技000988,太辰光300570.


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  • 只看TA
    2023-10-31 01:29
    这么快?马保国闪电五连鞭鞭出来的吧?
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  • MUgua2022
    全梭哈的散户
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    2023-10-30 20:11
    宁可信其有,不可信其无。
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  • 天乐股7号
    高抛低吸的老韭菜
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    2023-10-31 00:37
    说的不错,但是我不上当
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  • 只看TA
    2023-10-31 00:54
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  • 只看TA
    2023-10-31 00:35
    宁可先相信
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  • 只看TA
    2023-10-30 23:21
    要信早信
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  • 只看TA
    2023-10-30 23:13
    清华黑科技光电融合芯片
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  • 只看TA
    2023-10-30 22:32
    题材真空期突然来这么一出……新题材感觉要爆啊
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  • 只看TA
    2023-10-30 21:55
    新题材?
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  • 冷静不冲动
    一卖就涨的龙头选手
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    2023-10-30 21:16
    明天进不去了
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