在科幻電影《流浪地球》中，人工智能系統Moss僅幾秒鐘即可遍歷所有拯救地球的方案。這神奇的一幕正逐漸從科幻走進現實，由清華大學科研團隊提出的超高性能光電芯片，采用光電融合的新型架構，不僅開辟出這項未來技術通往日常生活的一條新路徑，還對量子計算、存內計算等其他未來高效能技術與當前電子信息系統的融合帶來啟發。《環球時報》記者10月31日從清華大學獲悉，相關成果發表在近日出版的《自然》期刊上。
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光電芯片概念圖
1965年，英特爾創始人之一戈登·摩爾提出影響芯片行業半個多世紀的“摩爾定律”：預言每隔約兩年，集成電路可容納的晶體管數目便增加一倍。清華大學自動化系戴瓊海院士團隊提出了一種“掙脫”摩爾定律的全新計算架構：光電模擬芯片，視覺任務中實測，算力達到目前高性能商用芯片的3000余倍。
研究團隊11月1日在接受《環球時報》記者采訪時介紹稱，從物理本質來說，光電芯片基于的確實是區別于現有芯片的新技術。目前這項工作是面向智能視覺任務展開的，“我們正在進行后續的很多進一步探索，看看新技術能否實現和目前芯片相同甚至更高復雜度的任務，如大語言模型等”。
在這枚小小的芯片中，科研團隊創造性地提出了光電深度融合的計算框架。從最本質的物理原理出發，結合了基于電磁波空間傳播的光計算，與基于基爾霍夫定律的純模擬電子計算，“掙脫”傳統芯片架構中數據轉換速度、精度與功耗相互制約的物理瓶頸，在一枚芯片上突破大規模計算單元集成、高效非線性、高速光電接口三個難題。
這種前沿芯片技術的出現對我國芯片研發有何意義？對此，研究團隊向《環球時報》記者表示，傳統芯片技術領域的研發競爭日趨激烈，同時面臨摩爾定律增速放緩等難題，全球都在尋求新的計算架構。接下來還需要依靠各界的共同努力和生態建設。