“芯”成就，北大、清華齊發(fā)力，上海交大光學芯片取得突破性進展

  ICC訊 智能信息技術(shù)的發(fā)展，智能算力需求激增與現(xiàn)有傳統(tǒng)硬件算力受限之間的矛盾，成為困擾半導體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要矛盾。如何解決這個矛盾，是決定半導體產(chǎn)業(yè)向前發(fā)展的必要前提。不同于我們在芯片代工領域中的落后，我國在光學芯片領域中的造詣位居世界前沿水平。

  2021年11月10日消息，上海交通大學宣布：上海交大鄒衛(wèi)文團隊率先在光學智能計算芯片上完成了高精度的醫(yī)學圖像重構(gòu)任務，攜手北京大學、中科院半導體所成功研制出一枚具備運行復雜神經(jīng)網(wǎng)絡能力的光學相干點積核計算芯片。

  據(jù)了解，該研究成果已通過《optical coherent dot-product chip for sophisticated deep learning regression》(面向復雜深度學習回歸任務的光學相干點積核芯片)項目的認可，成功發(fā)表在光學領域權(quán)威期刊Light: Science & Applications。

  這里簡單介紹一下“光學相干點積核計算芯片”是什么?顧名思義，光學相干點積核計算芯片是一枚光學芯片。與傳統(tǒng)的硅元素芯片不同，光芯片是利用磷化銦的發(fā)光屬性，將硅晶體的光路由能力整合到單一混合芯片中。通過對磷化銦施加電壓，利用進入到硅片中的光波導所產(chǎn)生的持續(xù)激光束，驅(qū)動硅光子器件運行。

  對比傳統(tǒng)的硅基半導體芯片，光芯片的制造成本更低，性能表現(xiàn)也相對優(yōu)越。但受現(xiàn)有技術(shù)水平的限制，距離實現(xiàn)光芯片大批量商品化，還有很長的一段路要走。英特爾表示：未來高集成硅光子芯片代替硅晶體集成芯片，會是主流趨勢。

  回到上海交通大學推出的光學相干點積核計算芯片這里。該枚芯片的誕生，意味著我們在陣列化光學器件的相干調(diào)控領域中，基本完成了關鍵技術(shù)壁壘的攻克。光學相干點積核計算芯片成功實現(xiàn)了實數(shù)域計算。與此前相比，借助光學相干點積核計算芯片的反饋控制算法，能夠大幅提高光學計算的數(shù)字精度。這便具備了執(zhí)行復雜智能任務的能力。

  光學相干點積核計算芯片的誕生，為下一代智能計算技術(shù)奠定了基礎，提供了借鑒。為后續(xù)芯片器件集成規(guī)模的提高和實現(xiàn)打造更高速、更低功耗的光學神經(jīng)網(wǎng)絡處理器，提供了必要的技術(shù)、原理支持。能夠有效緩解大數(shù)據(jù)信息算力與傳統(tǒng)設備算力之間的矛盾。有利于推動我國光學神經(jīng)網(wǎng)絡產(chǎn)業(yè)更好更快發(fā)展。

  值得一提的是，這次上海交大推出光學相干點積核計算芯片，北京大學和中科院功不可沒。中科院不用多說，作為國內(nèi)半導體核心研究項目的技術(shù)天花板，中科院的實力和貢獻是巨大的。