清华大学研制出太极光子芯片,速度或将提升1000倍,意味着什么?

科技铭程 2024-04-22 21:12:08

清华大学立功了,成功的研制出了“太极”光子芯片,在计算速度上是硅芯片的1000倍,这对中国芯片来说绝对是重大突破。

芯片又称集成电路、微电路,我们日常说的芯片基本都是硅基芯片,它把电路所需的晶体管、电阻、电容和电感等元件及布线互连一起,制作在硅基介质的半导体晶片上,然后再进行封装。

这种芯片拥有数以亿计,甚至几十亿、几百亿个晶体管,这些晶体管用来干什么?通电后,可以对电流进行开断、放大、稳压、整流。

随着摩尔定律的发展,芯片已经迭代至了3nm,随着AI的发展,很快3nm芯片也不够用了。

更为尴尬的是我在尖端芯片领域并不具备优势,基础材料硅砂被美国垄断,根据相关数据,美国对于高纯石英砂的垄断达到了全球市场份额的90%以上。

最先进的EUV光刻机被荷兰ASML垄断,国产光刻机实现量产的仅为90nm精度,EUV光刻胶、掩膜板也都基本都被日本垄断。

也就是说美、日、荷把控了硅基芯片的命脉,我们非常被动,也很难在高端芯片上进行突破。

此外,硅基芯片通过电子移动来执行相关操作,电子移动是要消耗电能的,而且还会产生热量。

就拿ChatGPT来说,一天就能造掉超过50万度的电,如果继续升级迭代,继续普及的话,那么消耗的电能将是非常庞大。

英伟达CEO黄仁勋称,“AI走到最后还得靠光伏和储能扛大旗!光琢磨着怎么提高运算能力不行,照这么搞下去,光计算机就得耗掉14个地球的能量。

OpenAI的老总奥特曼,也计划筹资7万亿美元研发以扩大全球AI芯片的生产。

这一系列的难题,对于国产芯片来说更难,需要的资金更加庞大。按照这条路走下去,先不要说能不能在技术上领先,就是资金都砸不起,消耗的能量更是会让全球温度上升。

所以,未来的发展必须要走其他路径,而这次清华大学就立功了,研制的“太极”光子芯片,成功的解决了这些难题。

相比硅基电子芯片,光子芯片具有很大的优势:

速度更快、带宽更大

光子芯片利用光信号传输、处理和转换数据,它的速度接近光速,同时具备极大的带宽,可以传输海量数据,简直是为AI量身定做的。

能耗更低

光子在数据传输时,基本上没有热损失,在能效方面比电子芯片具有明显的优势。

因为产生的热量非常小,可以进行密集封装,使用时也不需要大量的散热装置。

低延迟

光子芯片传输速度极快,在进行庞大、复杂的计算时,几乎不会出现延迟的问题。

并行处理

光子芯片可以在同一光纤中传输多个频率的光信号,允许同时并行处理多个数据流,为AI应用中的大规模计算提供了可能。

同时光子芯片还可以减少对光刻过程的依赖,它不需要太先进的光刻机即可制造成功。

清华大学戴琼海和方璐领导的团队,研发出的光电芯片可以说具有划时代的意义。

戴琼海教授,现任中国工程院院士,清华大学信息科学技术学院院长,在立体视觉、三维重建、计算仪器方面做了大量的基础性研究工作,试图揭示神经系和脑科学规律,为创建新一代人工智能提供支撑。

方璐现任清华大学电子工程副教授、博士生导师,主要从事光场智能成像理论与技术研究,提出了非结构光场感知新原理,研制了扫描光场元成像传感器,攻克了空间-视角固有矛盾,实现十亿像素级动态光场成像。

他们带领的团队放弃了电子芯片计算方式,转而研发光计算架构,成功研制出了干涉-衍射异构集成芯片太极(Taichi),实现了160TOPS/W的通用智能计算。

H100算力为2000TFLOPS,功耗达到了700W,相当于2.85TFLOPS/W。

在能耗比方面太极是H100的56倍。

要知道H100是英伟达迭代了20多年的产品,如果太极光芯片迭代20多年,会是什么效果呢?

2023年11月,该团队在《自然》杂志上发表的光电融合计算框架的论文显示:其研发的首个全模拟光电智能芯片,运算速度为4.6千万亿次/秒,是英伟达A100的15倍。

能耗更是超过高性能芯片400万倍,也就是说高性能电子芯片运行一个小时的电量,可以支持光电芯片运行500年以上。

在传统芯片领域,我们一直被“卡脖子”,一直被打压限制,但是在光芯片领域我们做到了世界领先。

这让我想起了我们的汽车产业,在传统的燃油车领域,我们与国外巨头差距很大,丰田、大众、福特、通用、起亚等海外品牌都比我们卖的好。

国产车企与海外品牌合作,诞生了上海大众、一汽丰田、华晨宝马、长安福特等等,虽然销量提上来了,但是我们并没有获得核心技术,而且利润也被海外车企拿走。

随着新能源汽车的诞生,我们卯足了劲的发展,最终掌握了“三电”、智能驾驶等核心技术,完善了相关产业链,培养了大量的技术工人,最终成为新能源汽车领域的领头羊。

新能源汽车领域的特斯拉,也开始裁员了,马斯克甚至说未来全球前十大电动车企中,有九家会是中国企业。

如今,我们在芯片领域也开辟出一条新战线,并且处于领先地位,如果我们努力搞研发,同时积极配套产业链,培养技术人才,那么未来我们在芯片领域也会打一场翻身仗。

利用光芯片的高性能、高带宽、低功耗,研发我们自己的AI芯片,再通过AI技术反哺芯片研发,乃至各行各业,到时候中国科技将会在世界舞台上翩翩起舞。

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121 阅读:16373
评论列表
  • 全能 60
    2024-04-23 07:29

    吹牛第一名

    空心菜V9 回复:
    基础稳,底气足,凭实力,拼胆量,简称吹牛。
  • 2024-06-30 16:14

    不要炫耀了,保护好自己的品牌吧,不要让外国人钻空子,把中国的品牌全部吞噬一空,中国的老品牌还有什么?就连老干妈都让外国人给挤垮了,中国的中医更是如此,从北京到各个地方的大小医院的中医门诊还有没有?这些医院的医生都不会自己诊断病情,都是要靠外国人的仪器投资来识别数字来对号入座的,一旦没有仪器,他们的工作就没有意义了

    开心笑寂寞 回复:
    应该一旦没有电了医院设备就是摆设
  • 2024-06-13 12:35

    意味着经费又到手了

  • 2024-04-23 19:37

    真的希望中国冲出芯片的围剿,中国加油[点赞][点赞][点赞][点赞][点赞][点赞]

    是靳靳 回复: MZ风
    你不是中国人
    MZ风 回复:
    没人围剿你
  • 2024-04-27 08:29

    牛逼没输过,实用没赢过

  • 戴生 16
    2024-04-26 08:59

    清华大学的论文多数都是要经费和评职称用的

  • 2024-05-02 20:13

    太多这些假新闻[笑着哭]

    龙儿 回复:
    如果属实还轮到这种自媒体发布?
  • 2024-06-09 13:49

    一千倍,一万倍都是你说的,自娱自说。当然我们也不能妄自菲薄。

    田野 回复:
    28nm以下都不容易?[笑着哭]
  • 2024-04-23 22:41

    这个消息不亚于中国原子弹实验成功了!可以不用光刻机的太极光子芯片中国自己主导,彻底摆脱了美西方的束缚,太伟大了!中国加油!

  • 2024-04-24 03:38

    我也爆料了不装了 北大研发成功了元宇宙芯片 性能卓越比美国最强的计算机还快十万倍 鼓掌致敬

    山泉 回复:
    我国芯片领域的院士权威发布,说我们高端芯片还和世界顶尖水平有代差。结果自媒体为了挣流量和人气,什么也敢说。你这回击相当精彩,吹牛谁也会。
    知常不妄作 回复:
    说的好,大家鼓掌!
  • 山泉 13
    2024-06-30 15:39

    这类信息最近看的太多了,不知道可信度有多高。如果是真实的信息,当然是可喜可贺。如果是自媒体为博人眼球,挣流量,那就是胡编乱造。

  • 大涛 13
    2024-06-30 17:56

    意味着吹牛逼

  • wheein 10
    2024-04-24 09:03

    突破卡脖子,打破封锁,制裁,打压,禁运!为清华大学科研团队取得的巨大成功和突破表示热烈祝贺!同时一定要加强警戒力量,注意保护好芯片科学家!

  • 2024-05-02 18:22

    小心汉奸泄密贩卖

  • 但凡有太极名号的产品百分之九十九都是吹牛

  • 2024-05-02 22:41

    清华大学终于干了点正事

    独往独来 回复:
    你信了?
  • 2024-06-30 23:01

    吹牛逼这种低级又见不得人的事,竟然是清华吹破仔

  • 2024-06-30 18:10

    光速确实快,总不会在空气中完成吧,是不是也需要加载到一个部件上(也就是芯片上),芯片怎么制造出来,不会用电焊一个一个焊在一起吧,最后还是要光刻机呀。

  • 2024-06-30 23:37

    吹牛逼

  • 2024-05-23 07:09

    为科学家牛

  • 2024-06-30 18:30

    意味着,外国马上就有了

  • 2024-04-23 02:23

    关键是实用,什么时候能实用?

  • 2024-04-23 06:40

    主要是看什么时候量产

  • 2024-05-11 19:07

    噱头罢了,以前讲研发出了不用充气轮胎,但是这么多年过去了毫无进展[呲牙笑]

  • 2024-05-23 08:19

    是真是假,但愿是真,作为一个中国人都很高兴

  • 2024-06-30 18:31

    不吹不死

  • 2024-04-23 03:06

    中国研究出来的成果,,要好好保护,别让一切内外敌人偷跑了

  • 2024-06-30 20:53

    会不会转身就给美国鬼子了

  • 2024-06-30 21:35

    会不会又要跟小鬼子共享?清北的,没啥信息!已阅

  • 2024-04-23 17:03

    能耗超过和减少都表述不清。

  • 2024-04-24 12:34

    坚决打击,不能让清华学子给外国做贡献

  • 2024-04-23 00:59

    加快投入市场,彻底打破欧美垄断。

  • 2024-04-22 22:52

    你说错了,不是一千倍而是一万倍

  • 2024-05-05 09:44

    那只是为美国准备的

  • 2024-06-08 11:59

    可以先吹

  • 2024-06-30 15:19

    “太极”?比我的“无极”差远了,所谓的无极生太极,太极分两仪,两仪孕八卦,八卦出13不靠,美国的芯片就是13不靠的产物!

  • 2024-06-30 16:50

    前段时间在吹光刻工厂,现在又换了概念?说不定你换个大学我就信了[笑着哭]

  • 2024-06-30 16:00

    我只想知道,这是真的还是假的?另外啥时候能实用量产,而不是实验室产品,不是纸面数据,ppt产品,如果实现不了,就说明清华在骗经费!

  • 2024-06-30 18:00

    不能尽快量产商用,没有太多实际作用

  • 2024-07-01 00:02

    这意味着国际有福了!

  • 2024-06-30 21:05

    这到底是真的吗??????

  • 2024-06-30 21:36

    唉,把前辈的价格打下来了,把自己的身份提高了,到时运用上市,就得狠狠割了

  • 2024-06-30 17:20

    我用砖头钢筋研制出宇宙芯骗,速度提高10万倍。[笑着哭][呲牙笑][得瑟]

  • 2024-06-30 21:02

    神经元

  • 2024-06-30 17:37

    只要脑袋还算正常的人都不会信你胡吹乱侃

  • 2024-06-30 19:54

    说吧你们三要骗多少钱?

  • 2024-06-30 18:46

    都未生产就吹上天。

  • 2024-06-30 17:23

    都讲了几年了,不能量产应用,那有什么用?096战略核潜艇讲了几十年,到今日还没有装备,有些东西在技术论证可行,有的在实验室能造出来,但却不能大规模生产应用,天天吹有意思吗?

  • 2024-06-30 19:26

    这文章放到五年前可以,现在已经突破了,即将迎头赶上

  • 2024-06-30 20:55

    以为着1000的手机卖10000

  • 2024-06-30 21:02

    能量产吗?

  • 2024-06-30 21:10

    真的假的呀?我当真了

  • 2024-07-01 14:25

    未量产上市就低调点

  • 网络不是法外之地,谣言传播有五百人看过就是违法。已举报

  • 2024-04-24 04:21

    不知这些消息真假,如真的为中国的科学家们点赞[点赞][点赞][点赞][点赞][点赞][点赞]

  • 2024-04-24 02:30

    希望是真的,不是吹牛。

  • 2024-04-24 00:29

    希望不是吹牛,希望不是骗取国家资金

  • 2024-04-24 13:22

    什么时候能生产出来?

  • 2024-06-29 07:24

    要是真的,那不是马上用能用自己的14代处理器了?加油

  • 2024-06-29 22:57

    真的研发出来,绝不可能报道出来,会埋伏几十年再曝光

  • 2024-06-30 23:46

    几时能量产,老百姓几时能用上?没听过

  • 2024-06-30 21:27

    自媒体吹的,,,,反重力光速飞船都有了

  • 2024-06-30 20:55

    希望是真的吧[笑着哭][笑着哭][笑着哭]

  • 2024-06-30 21:26

    真的吗?那就快点上市!

  • 2024-06-30 18:18

    直到可以提升一亿倍多好

  • 2024-06-30 18:50

    支持

  • 2024-06-30 19:40

    陈进,汉芯,

  • 2024-06-30 18:24

    真的假的?

  • 2024-06-30 21:20

    这个要是量产了台积电等大的芯片企业用不了多久就全部倒闭了,就像是当初的苹果打败键盘机一样。

  • 2024-06-30 22:27

    我们不是早就有汉芯吗?

  • 2024-06-30 17:35

    研出来,就赶紧量产吧,别在哪里瞎逼逼

  • 2024-06-30 21:14

    未来,是多久呢?做出来,就大力发展。开足马力生产[点赞][点赞][点赞]

  • 2024-06-30 22:35

    我们不是已经有汉芯和弘芯吗?

  • 2024-07-01 14:45

    但愿这不是假消息

  • 2024-06-30 23:36

    博眼球文章

  • 2024-06-30 21:51

    研发了,然后呢?跟前几年麒麟一样造不出来

  • 2024-06-30 17:58

    什么是光刻机?你知道?不去百度大肆找一番都你都不知道,别说我喷你。

  • 2024-06-30 23:41

    意味着可以申请很多研究经费

  • 4166 1
    2024-06-30 20:54

    十年前湖南大学己经研发出来了,你现在才出?当年的光子芯0.1nm可吹得响了[呲牙笑][呲牙笑][呲牙笑]

  • 250 1
    2024-06-30 23:05

    做出产品才讲吧。日本的6G也是这么吹的,

  • 2024-06-30 20:57

    真的还是假的?

  • 2024-04-24 07:37

    相信--希望早日实现量产及应用赞!

  • 2024-04-23 01:44

    到应用肯定还有很长的路!

  • 2024-04-23 23:32

    又出现太极光子芯片,之前光子芯片、量子芯片,到底是什么芯片搞出来

  • 2024-04-22 22:03

    你说的是真的吗?不能忽悠人民吧

  • 2024-04-23 20:39

    这么大的喜讯怎么大媒体没播

  • 2024-04-24 07:17

    光子芯的工作原理是否与现在的晶体管芯片一样。是否还需要其它元器件配套?

  • 2024-07-01 15:04

    什么时候能用在手机上?

  • 2024-07-01 00:17

    是时候申请科研经费了,这次要加不少估计!

  • 2024-07-01 00:04

    多次见诸于报端,不知流片了吗?

  • 2024-07-01 00:15

    又缺经费了[得瑟]

  • 2024-07-01 00:49

    骗补贴

  • 2024-07-01 11:03

    太他妈吓人了

  • 2024-07-01 05:35

    成功的改为成功

  • 2024-07-01 15:39

    西方垄断暴利,中国需要封锁技术提高利润。

科技铭程

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