中國公司發布全新光子芯片:比GPU快數百倍

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隨著摩爾定律放緩,現有的硅基處理器性能提升逐漸面臨瓶頸,光子芯片是未來有可能取代硅基芯片的選擇之一,日前國內一家公司曦智科技發布了新一代光子計算處理器PACE,1GHz頻率下某些運算的性能就是GPU的數百倍了。

據他們所說,其最新高性能光子計算處理器——PACE(Photonic Arithmetic Computing Engine,光子計算引擎)單個光子芯片中集成超過10000個光子器件,運行1GHz系統時鐘,運行特定循環神經網絡速度可達目前高端GPU的數百倍。

PACE成功驗證了光子計算的優越性,是曦智科技在集成電路產業的又一重大突破。

基于光執行矩陣向量乘法時延極低的基本原理,曦智科技發布的最新光子計算處理器PACE通過重復矩陣乘法和巧妙利用受控噪聲組成的緊密回環來實現低延遲,從而生成了伊辛問題(Ising)和最大割/最小割問題(Max-cut/Min-cut)的高質量解決方案。

PACE包含64x64的光學矩陣,核心部分由一塊集成硅光芯片和一塊CMOS微電子芯片以3D封裝形式堆疊而成。

對于每個光學矩陣乘法,輸入向量值首先從片上存儲中提取,由數模轉換器轉換為模擬值,通過電子芯片和光子芯片之間的微凸點應用于相應的光調制器,形成輸入光矢量。

接著,輸入光矢量通過光矩陣傳播,產生輸出光矢量,并達到一組光電探測器陣列,從而將光強轉換為電流信號。

最后,電信號通過微凸點返回到電子芯片,通過跨阻放大器和模數轉換器返回數字域。測試顯示,PACE的運算速度可達目前高端GPU的數百倍。


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