戴琼海,带领团队突破光电融合技术,让美国担忧输掉半导体竞争。

提尔蒙哥 2025-03-05 05:01:48
一、事件导读

2024年10月28日,美国众议院美中战略竞争特别委员会致信美国商务部部长称:光电融合技术代表美中半导体竞争的下一个前沿,有可能彻底颠覆半导体产业,重新定义美中技术竞争中的战线,美国目前还没有赢得这场竞争。

引发美国众议院美中战略竞争特别委员会极大担忧的,可能是我国2023年成功研制出的全模拟光电智能计算芯片(ACCEL)。

“光电融合”是实现半导体与光传输一体化的技术,有望大幅削减数据中心的耗电量。中国工程院院士戴琼海院士带领的中国清华大学团队,在2023年成功研制出首个全模拟光电智能计算芯片(ACCEL),算力大幅提升,标志着光电融合技术在系统级应用和算力能效上的重大突破。

中国工程院院士戴琼海院士

二、光电融合技术的发展史

光电融合技术是在全球科研团队长期探索中逐步发展的技术方向。

2014年,美国东北大学与韩国庆熙大学团队首次在电子芯片上整合光与电的逻辑操作,开发了光电混合逻辑门(如“与门”“或门”),为光电计算奠定了基础。

2023年,牛津大学团队提出高维数据处理的光电混合硬件;微软、IBM等企业也在光计算领域布局。

2023年,戴琼海院士带领的中国清华大学团队成功研制出首个全模拟光电智能计算芯片(ACCEL)。

三、清华大学团队的突破性贡献

1.核心团队

戴琼海院士、吴嘉敏助理教授、方璐副教授、乔飞副研究员等。

2.技术亮点

①采用全模拟信号处理,避免了传统芯片中模拟-数字转换的瓶颈,算力达商用芯片的3000余倍,能效提升400万倍。

②使用百纳米级光学加工工艺和180nm CMOS电路工艺,性能超越7nm制程芯片,且成本大幅降低。

③解决了大规模计算单元集成、光-电接口高效转换等国际难题。

四、我国加强政策支持

政协委员徐晋,在2024年两会提案中强调将光电融合纳入国家战略,并提到清华大学团队的光电融合技术成果作为典型案例。

未来,随着国家战略支持和产学研协同(如腾讯等企业推动的光电互联方案),光电融合技术有望加速商业化进程。

戴琼海院士资料小贴士

戴琼海院士,1964年12月生于上海,中国工程院院士,清华大学自动化系教授、清华大学信息科学技术学院院长、北京信息科学与技术国家研究中心主任,同时兼任中国人工智能学会理事长。

戴琼海长期致力于立体视觉、计算摄像学和人工智能等领域的基础理论和关键技术创新。他在介观活体荧光显微技术、生物医学领域的人工智能应用以及光学计算技术方面做出了开创性贡献。研究成果多次发表在《自然》《细胞》等顶级期刊上。

他的主要成就包括:

1. 计算摄像技术:主持承担了国家科技部重大基础研究973项目和国家基金委重大仪器项目,成功研制了多维多尺度计算摄像仪器。

2. 介观活体显微技术:2024年,其团队研发的新一代介观活体显微仪器RUSH3D,填补了国际上哺乳动物介观尺度活体三维观测的空白。

3. 光学计算芯片:2023年,其团队研制出国际首个全模拟光电智能计算芯片(ACCEL)。

4. 智能光计算:2024年,其团队首创全前向智能光计算训练架构,研制出“太极-Ⅱ”光芯片。

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提尔蒙哥

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