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我国科学家研制出首个全模拟光电智能计算芯片

来源:小九直播平台    发布时间:2023-12-15 03:56:06
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  新华社北京11月3日电(记者魏梦佳)经长期联合攻关,清华大学研究团队突破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,并研制出国际首个全模拟光电智能计算芯片(简称ACCEL)。经实测,该芯片在智能视觉目标识别任务方面的算力可达目前高性能商用芯片的3000余倍,为超高性能芯片的研发开辟全新路径。该成果近日发表于《自然》杂志上。

  近年来,如何构建新的计算架构,发展新型AI计算芯片,是国际关注的前沿热点。利用光波作为载体进行信息处理的光计算,因高速度、低功耗等优点成为科学界研究热点。然而,计算载体从电变为光,还要替代现有电子器件实现系统级应用,面临诸多难题。

  为此,清华大学信息科学技术学院院长戴琼海院士、自动化系助理教授吴嘉敏,以及电子工程系副教授方璐、副研究员乔飞,结合光计算、纯模拟电子计算等技术,突破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,提出一种全新的计算框架,有望解决大规模计算单元集成、光计算与电子信号计算的高效接口等国际性难题。

  “我们是在全模拟信号下发挥光和电的优势,避免了模拟-数字转换问题,突破了功耗和速度的瓶颈。”方璐表示,除算力优势外,在智能视觉目标识别任务和无人系统(如无人驾驶)场景计算中,ACCEL的系统级能效(单位能量可进行的运算数)经实测是现有高性能芯片的400万余倍,“这一超低功耗的优势将有利于改善限制芯片集成的芯片发热问题,有望为未来芯片设计带来突破。”

  此外,ACCEL光学部分的加工最小线宽为百纳米级。“实验根据结果得出,仅采用百纳米级工艺精度,就可取得比先进制程芯片大幅度的提高的性能。”方璐说。

  戴琼海表示,ACCEL未来有望在无人系统、工业检测和人工智能大模型等方面实现应用。目前团队仅研制出特定计算功能的光电融合原理样片,亟需进一步开展具备通用功能的智能视觉计算芯片研发,以便在实际中大范围应用。

  2022年,国际科学团队完成第一个完整的、无间隙的人类基因组序列。中国科学院院士杨焕明说,现在成本降低后,很多以前舍不得测的基因组类别现在都能测序了,比如疾病基因组、药物基因组等。

  美国国家海洋和大气管理局12日发布的北极年度气候报告数据显示,2023年北极的平均表面气温是自1900年以来第六高,夏季地表气温创有气温记录以来新高。

  中央经济工作会议指出,深入实施国有企业改革深化提升行动,增强核心功能、提高核心竞争力。国有企业特别是中央所属国有企业,一定要加强自主创造新兴事物的能力,紧紧依靠科学技术进步驱动产品创新和产业高质量发展,研发和掌握更多的国之重器,切实维护国家安全利益。

  培养用好青年科学技术人才,对加快实现高水平科技自立自强、建设科技强国和人才强国意义重大。丁冉建议,对一些从事长周期基础研究的青年科学技术人才,应适当放宽博士后进出站的年龄限制。

  统筹不仅限于区域内,更要站在全局的高度,促进要素资源的整合创新在长三角经济版图上,长三角G60科创走廊远近闻名。统筹科学技术创新和产业创新,要从体制机制、要素流动、产业协作等方面实现更高效的协同联动,凝聚促进高水平发展的强大合力。

  大数据、人工智能(AI)和大模型的融合发展,将激活科学研究的创新力和生命力,帮助破解更多科学密码。

  英国伦敦国王学院科学家开展的一项具有里程碑意义的研究表明,使用生物疗法能控制哮喘重症。

  《自然·电子学》12日报告了一种由电子硬件和一个大脑类器官组成的混合计算系统,可执行如语音识别和非线性方程预测等任务。

  (记者刘志强、常钦、郁静娴)粮食丰收,颗粒归仓。今年,在自然灾害多发频发情况下,粮食生产再获丰收,大面积单产提升行动功不可没。减“单”增“双”,湖南省湘乡市棋梓镇普安村农民田学文说:“单季稻改成双季稻,早稻集中育秧每亩补贴100元,流转的2000多亩田多种了一季,增收20万元左右。

  近日,AI与数字化的经济广东省实验室(广州)青年学者、中山大学教授黄凯团队研究开发出一款高度仿生的老鼠机器人NeRmo,相关成果发表于《科学-机器人》。这款机器人的核心创新在于其柔性脊柱的水平摆动设计,大幅度的提高了机器人的运动灵活性和效率。

  据新华社电国家统计局12月11日发布的多个方面数据显示,2023年全国粮食生产再获丰收,全年粮食产量再创历史上最新的记录。据介绍,2023年,全国夏粮产量为2923亿斤,比上年减少25亿斤,下降0.8%;早稻产量为566.7亿斤,比上年增加4.3亿斤,增长0.8%。

  “海上风电是清洁能源建设的兵家必争之地,更是风能产业的科技制高点。”他建议,加强海上风电技术标准体系建设,研制关键共性技术标准,通过标准促进科技成果转化、促进资源循环利用。

  快速发展的5G、人工智能等技术,是充满了许多活力的创新引擎,亦是推动新质生产力加速形成的重要抓手。这些数字都表明,中国将持续推动经济全球化朝着更加开放、包容、普惠、平衡、共赢的方向发展,与世界各国共享科学技术创新带来的福祉。

  国家重大科学技术基础设施高能同步辐射光源(HEPS)储存环最后一台磁铁12月11日安装就位,标志着HEPS储存环主体设施安装闭环。新华社记者 金立旺 摄12月11日,工作人员安装高能同步辐射光源(HEPS)加速器储存环线

  针对当前呼吸道疾病,特别是儿童呼吸道疾病高发形势,国家卫健委10日就冬季呼吸道疾病防治有关情况举行新闻发布会。

  近日,我国航天两大集团公司党组机关报《中国航天报》推出“为建设航天强国不懈奋斗”系列评论,在其中一篇评论中提出,中国航天科技集团有限公司“对标SpaceX,集团公司在发展理念上、科研生产模式上、关键核心技术上、质量效率效益上存在很明显差距和不足,整体上大而不强、大而不优”。

  12月9日,记者从东北农业大学获悉,该校野大麦种子人工扩繁基地喜获丰收。这标志着“野大麦种子扩繁与退化盐碱草地生态修复技术推广与示范项目”达到预期目标。

  记者12月8日获悉,厦门大学海洋与地球学院、近海海洋环境科学国家重点实验室王为磊教授联合国内外研究人员,在海洋生物碳泵研究领域取得最新进展。研究人员介绍,此前,对海洋生物碳泵的直接观测主要利用沉积物采集器,数据极为稀少。

 

 


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