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160 TOPSW超能效!清華「太極」光晶片,有望重塑AI計算邊界

作者:乘風破浪的咖啡2o
160 TOPSW超能效!清華「太極」光晶片,有望重塑AI計算邊界

朋友們,最近有沒有關注清華大學最新研發的"太極"光晶片?聽起來是不是很高大上?不過别被這個名字唬住了,我們今天就來聊聊這個晶片到底是個什麼東西。

我們來看看它的一個最大亮點——能效超高!你們知道現在的晶片在運算時都需要消耗大量的電力嗎?尤其是做一些人工智能計算的時候,能耗就更高了。可是"太極"光晶片不一樣,它每秒每焦耗能做10萬億次運算,效率之高簡直令人難以置信!比現有的智能晶片高出2到3個數量級呢。

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那麼它是怎麼做到這麼高效的呢?其實這個晶片采用了一種全新的計算架構,叫做"幹涉-衍射分布式廣度光計算"。聽起來是不是很拗口?不過别被這個名字唬住了,說白了就是利用光的幹涉和衍射原理來進行并行計算。這樣一來,運算就不再是傳統的串行方式,而是可以同時在晶片的不同位置進行,大大提高了效率。

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你們可能會問,光計算技術不是已經存在很久了嗎?為什麼之前沒有人想到這種架構呢?這個問題很好,我也是在研究的過程中才了解到,之前的光計算技術都是基于深度學習模型的,也就是說運算是串行進行的。而"太極"晶片則是将深度計算轉化為了廣度計算,這才使得并行運算成為可能。

好吧,說到底"太極"晶片之是以能做到這麼高的能效,還是因為它采用了一種全新的計算架構。傳統的晶片都是基于馮·諾伊曼架構的,也就是把運算和存儲分開,運算單元隻負責計算,存儲單元隻負責存儲資料。這種做法雖然合理,但是在處理大規模資料時就會産生很多資料傳輸,導緻效率低下。

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而"太極"晶片則完全不同,它将運算和存儲合二為一,資料不需要在晶片内部來回傳輸,直接就可以在存儲的地方進行運算,省去了大量的能耗。你想想看,如果你在家裡做作業,每次都要把書本拿到書房,然後把作業拿到客廳,那效率肯定比在書房直接做作業要低很多吧?

之是以之前沒有人想到這種架構,還是因為光計算一直被認為隻适合做一些簡單的運算,像人工智能這種大規模并行計算就無能為力了。但清華的科研團隊卻颠覆了這個定式,他們發現利用光的幹涉和衍射原理,就可以在晶片内部實作大規模并行運算,進而突破了光計算的瓶頸。

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你們想想看,如果将來"太極"晶片真的投入使用,那會給我們的生活帶來什麼樣的變化呢?由于它的低功耗特性,可以廣泛應用于各種智能硬體裝置上,比如無人機、機器人等。現在這些裝置的電池續航一直是個大問題,有了"太極"晶片就可以大大延長使用時間了。

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