欢迎来到欧宝登录入口官方网站

我科学家研发超高速光电计算芯片 计算耗时仅为现有高性能芯片万分之三

来源:欧宝登录入口    发布时间:2024-10-24 19:48:40

  从清华大学获悉,该校自动化系戴琼海院士、吴嘉敏助理教授与电子工程系方璐副教授、乔飞副研究员联合攻关,研发出超高速光电模拟芯片,算力达到目前高性能商用芯片的3000余倍。相关成果以“高速视觉任务中的纯模拟光电芯片”为题,以长文形式发表在《自然》期刊上。如果用交通工具的运行时间来类比芯片中信息流计算的时间,那么这枚芯片的出现,相当于将京广高铁8小时的运行时间缩短到8秒钟。

  这是一种“挣脱”摩尔定律的全新计算架构。1965年,英特尔公司创始人之一戈登·摩尔提出影响芯片行业半个多世纪的“摩尔定律”——每隔约两年,集成电路可容纳的晶体管数目便增加一倍。然而随着晶体管尺寸接近物理极限,近十年内摩尔定律已放缓甚至面临失效。如何建立AI时代的芯片“新”秩序,成为当前国际社会高度关注的前沿热点。

  作为人类已知的宇宙中最快速度之一,许多超高速物理领域都少不了光的身影。然而科学家们用光来做计算,并不是一件容易的事。当计算载体从电变为光,就需要利用光传播中携带的信息进行计算。数年来海内外知名团队相继提出多种设计,但要替代现有电子器件实现系统级应用,仍面临许多国际难题。

  清华大学攻关团队创造性地提出了光电深层次地融合的计算框架。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。

  实测表现下,光电融合芯片的系统级算力较现有的高性能芯片架构提升了数千倍。然而,如此惊人的算力,还只是这枚芯片诸多优势之一。

  在研发团队演示的智能视觉任务和交通场景计算中,光电融合芯片的系统级能效(单位能量可进行的运算数)是现有高性能芯片的400万余倍。形象地说,供现有芯片工作一小时的电量,可供它工作500多年。

  在超低功耗下运行的光电融合芯片将有利于大幅度改善芯片发热问题,为芯片的未来设计带来全方位突破。

  更进一步,该芯片已取得比7纳米制程的高性能芯片多个数量级的性能提升。且其所使用的材料简单易得,造价仅为后者的几十分之一。

  《自然》期刊特邀发表的该研究专题评述指出:“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。”

  10月23日是今年的霜降节气。有人会问,“霜降”的霜从哪里“降”?是像雨和雪一样从天上降下来吗?二十四节气中,霜降与白露、寒露等都反映了气温下降带来的变化,露和霜又有什么区别?

  中国科学院南海海洋研究所(以下简称南海海洋所)研究员詹海刚团队与澳大利亚联邦科学与工业研究组织研究员冯明等合作,首次从全球尺度上揭示了涡旋在驱动海洋次表层热浪/冷浪事件中的关键作用,并指出涡旋会放大全球变暖对次表层极端温度的影响,加剧强热浪/冷浪的发生。近日,相关研究成果发表于《自然》。

  银线秒,就可以把青海的绿色能源输送到1500多公里之外的河南;一秒的输电量足够一个家庭使用两年……这就是神奇的特高压输电工程。

  随着科幻氛围日渐浓厚,我国科幻创作队伍和读者队伍都在迅猛增长,科幻作家的创作热情高涨,中国必将成为科幻文学创作的热土。

  近日,中国科学院、国家航天局、中国载人航天工程办公室联合发布《国家空间科学中长期发展规划(2024—2050年)》,规划部署了我国在空间科学研究领域拟突破的五大科学主题和17个优先发展方向。

  记者21日从中国科学技术大学先进技术研究院了解到,由该院孵化的中科永安(安徽)科技有限公司实施的新一代智能化环保型压缩空气泡沫高效灭火技术工程化研发项目,近日通过安徽省重大科学技术成果工程化研发项目验收。该技术通过优化泡沫生成与喷射系统,可应用于各类复杂火灾场景中高效灭火,尤其对锂电池灭火具有非常明显效果。

  近日,香港城市大学(以下简称港城大)成功研发出新型器件结构,可大幅度的提高钙钛矿太阳能电池的稳定性和效率,并简化生产工序、减少相关成本。研究显示,团队在改善二氧化锡层的氧空位缺陷后,器件的能源转化效率已超25%。

  记者21日从中国科学院国家天文台获悉,我国首个暗能量射电探测实验项目——天籁实验阵列,成功被平方公里阵(SKA)大射电天文台组织认证为SKA探路者项目,将为SKA提供新的科学探索机遇。

  科研工作不仅需要扎实的理论基础和实践能力,更需要坚定的理想信念和持之以恒的毅力。

  科学技术创新与产业创新,是发展新质生产力的一体之两翼、驱动之双轮。铸牢科技支撑力,要扎实推动科技创新和产业创新深度融合。

  我国建成了由7.6万余个地面自动气象观测站、409个海岛站、120个高空气象观测站、2架高空大型无人机、546部天气雷达、9颗在轨风云气象卫星等组成的综合气象观测系统。

  全球水经济委员会17日发布的一项新报告说明,人类“有史以来首次”打破了全球水循环的平衡。报告警告称,全球近30亿人口和一半以上粮食都位于干旱地区或水资源总量不稳定地区,若不采取行动,到2050年,水危机将使全球一半以上粮食生产面临风险。

  10月16日至19日,来自全国各地科研机构、高校和文博单位的近500名专家学者齐聚甘肃敦煌,在中国文物保护技术协会第十二次学术年会上,探讨文化遗产保护的新理念、新技术、新方法。

  走进阳高县华联设施农业科技示范中心,各种颜色的“太空彩椒”引人注目,形态各异的“太空南瓜”“太空蛇瓜”等令人大开眼界。

  进入新时代以来,广大林草科研工作者始终胸怀“国之大者”、潜心科研攻关,把论文写在大地上,助力农牧民增收致富,推动乡村走向振兴,让绿水青山变成金山银山。近年来,随着大数据、人工智能等技术加快速度进行发展,林草领域的科学技术创新力度不断加大。

  新产品出售的收益占据营业收入比重为37.02%,比上年提高0.89个百分点,较2018年提高6.32个百分点,比非专利密集型产业高15.85个百分点。

  王方定利用各种机会,不厌其烦地为年轻人作报告。在中国原子能科学研究院内,只要是与年轻人相关的学术会议、交流会以及座谈会,王方定都一定参加。

  在河北省张家口市142个路口,早高峰的红绿灯时长与平峰时不同。算法赋予信号灯“大脑”,让以往的“车看灯”变成“灯看车”。经测算,每个路口的通行效率能大大的提升13秒。

  为了更准确检测出亚硝酸盐的存在,日前,中国科学院合肥物质院固体所能源材料与器件制造研究部蒋长龙、杨亮研究团队设计出一种新方法,制备出了针对亚硝酸盐的荧光可视化快检技术,在实时同步可视化检测亚硝酸盐领域取得新进展。

  10月8日,世界经济论坛公布最新一批“灯塔工厂”名单,“人工智能”是这份名单背后的关键词。

新闻资讯