革命性突破!我国研发全球领先类脑光子芯片,AI算力迎来“光速”时代

科技
2025 12-23 08:57:03
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【北京时间今日讯】在算力需求爆炸式增长的今天,芯片技术的每一次革新都牵动着全球科技的神经。今日,从清华大学传出重磅消息:该校电子工程系联合多个国家级实验室,成功研制出全球首款大规模集成化的“类脑光子计算芯片”。该芯片在实验室测试中,于图像识别、语音处理等智能任务上,展现出比传统电子芯片快100倍以上的运算速度,同时能耗仅为后者的二十分之一。这一里程碑式的成果,已发表于国际顶级学术期刊《自然·光子学》。

据悉,这款芯片的创新之处在于,它跳出了传统电子计算依靠晶体管开合(0和1)的“冯·诺依曼架构”束缚,转而利用光信号进行模拟计算,直接模仿人脑神经元与突触的工作方式。研究人员在指甲盖大小的芯片上,集成了超过一万个“光子神经元”和“光学突触”,光脉冲在其中以接近光速的速度传递与相互作用,实现并行、异步的信息处理,从根本上解决了传统芯片在数据搬运过程中的“内存墙”与“功耗墙”瓶颈。

项目负责人、中国科学院院士李教授在发布会上介绍:“我们的光子芯片在处理卷积、矩阵运算等AI核心计算时,无需在存储单元和计算单元之间来回搬运海量数据。光本身既是载体,也是计算执行者,因此效率得到数量级提升。” 实验显示,用该芯片运行复杂的深度神经网络模型,完成训练的时间从数天缩短至数小时。

业内专家普遍认为,此项突破不仅标志着我国在光子计算这一前沿赛道已进入国际领先行列,更可能为下一代人工智能、自动驾驶、科学计算等领域提供颠覆性的底层硬件支持。尽管该芯片目前仍处于实验室阶段,距离大规模商业化尚需时日,但它无疑为“后摩尔定律时代”的算力困境点亮了一盏明灯,预示着以光速进行智能计算的未来已不再遥远。

下一步,研究团队将致力于推动芯片的进一步小型化、稳定化,并积极探索与现有计算系统的融合路径,以期早日将这项“实验室里的奇迹”转化为赋能千行百业的现实生产力。


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