我国成功研制首个全模拟光电智能计算芯片

中美贸易战后，国人们开始意识到自研技术及国产芯片的重要性，纷纷出台相关政策扶持，鼓励中小半导体企业发展，国产半导体市场开始蓬勃发展，在此氛围下，各大实验室及高校组织开始攻克芯片难题。

近日，清华大学研究团队宣布：通过长期联合攻关，终于突破了传统芯片的物理瓶颈，创造性提出光电融合的全新计算框架，并成功研制出国际首个全模拟光电智能计算芯片，简称为ACCEL。

在研发过程中，研究团队遇到了不少困难，但结合基于电磁波空间传播的光计算，与基于基尔霍夫定律的全模拟电子计算，在一枚芯片上突破了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，成功保证了芯片的高任务性能同时，也实现了超高的计算能效和计算速度。

同时，为了确保试验数据的可靠性，团队还进行了大规模的实测和验证，首次将端到端跨层协同技术运用到智能视觉交互上，运用等效算力，对能效性能和时延数据进行了精准评估。

经实测，该芯片在智能视觉目标识别任务方面的算力是目前的高性能商用芯片的3000余倍，为超高性能芯片的研发开辟了全新的道路及参考。

据研究人员表示，该ACCEL相比其他高性能商用芯片，还有三大优势：

一、超高性能

实测表现下，ACCEL芯片的系统级算力达到现有高性能芯片的3000倍。如果用交通工具的时间来类比芯片中信息流计算，那么这枚芯片的出现，相当于将8小时的京广高铁缩短到了8秒钟。

二、超低功耗

系统级能效为74.8 Peta-OPS/W，较现有的高性能GPU、TPU等计算架构，提升了400万倍。形象来说，原本供现有芯片工作1小时的电量，可供它工作500多年。

三、超低成本

光电融合芯片的光学部分的加工最小线宽仅采用百纳米级，电路部分仅采用180nm CMOS工艺，已取得比7nm制程的高性能芯片多个数量级的性能提升。同时所使用的材料简单易得，造价仅为后者的几十分之一。