AI光芯登上Science，开启算力新纪元

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智能光芯片“太极”：清华大学的科技壮举，开启算力新纪元

在科技的浩瀚星海中，每一次创新都是对未知世界的探索和征服。近日，清华大学电子工程系与自动化系的联合团队，凭借其深厚的科研实力和创新精神，研发出了一款具有革命性意义的智能光芯片——“太极，并且在science上发表”。这款芯片不仅在技术上实现了质的飞跃，更以其独特的设计理念和卓越的性能指标，为人工智能的未来开辟了无限可能。

后摩尔时代的到来：智能光计算的崛起与挑战

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随着硅基电子计算技术的不断发展，我们正逐渐逼近摩尔定律所预言的物理极限。

在这样的背景下，智能光计算作为一种新兴的计算模态，以其高速、低功耗的特点，被寄予厚望，有望成为后摩尔时代的新引擎。然而，光计算的潜力一直未能得到充分发挥，主要受限于计算规模和复杂任务处理能力的限制。

“太极”芯片的诞生：颠覆传统，创新架构的典范

面对这一挑战，清华大学的科研团队没有选择守旧，而是大胆创新，构建了智能光计算的通用传播模型，并首次提出了分布式广度光计算架构。这一架构的核心理念是“化深为广”，通过自顶向下的编码拆分与解码重构机制，将复杂的智能任务拆解为多个并行的子任务，实现了计算的高效性和准确性。 与传统的电学神经网络不同，“太极”架构利用光计算的“全连接”与“高并行”属性，将深度计算转化为广度计算，为通用智能光计算的发展探索出了一条新路径。

“太极”芯片的技术亮点：两仪一元，干涉-衍射融合计算的创新

“太极”芯片的设计灵感源自中国古典哲学的“太极生两仪”概念，建立了干涉-衍射联合传播模型。 这一模型不仅刻画了衍射光计算的大规模并行优势，还融合了干涉光计算的灵活重构特性。通过衍射编码-干涉特征计算-衍射解码的融合计算方法，芯片实现了片上大规模通用光计算。

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更令人惊叹的是，借助光的高速传播特性，芯片能够实现衍射编解码与干涉特征计算的部分/整体重构复用，以时序复用突破通量瓶颈，自底向上支撑分布式广度光计算架构。

“太极”芯片的应用前景：赋能人工智能的未来

“太极”芯片的问世，不仅在技术上实现了重大突破，更为人工智能的未来应用提供了强大的算力支持。 芯片的高面积效率与能量效率，使其能够轻松应对自然场景中千类对象的识别、跨模态内容的生成等复杂任务。

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-- 在未来，无论是百亿像素的大场景光速智能分析，还是百亿参数大模型的训练推理，甚至是低功耗自主智能无人系统，都将因“太极”芯片而成为可能。 这不仅将推动人工智能技术的发展，还将为各行各业带来深远的变革。

光子之道，启迪未来

清华大学电子工程系的这项研究成果，不仅是对智能光计算领域的一次探索，更是对未来高性能计算的一次启迪。在大模型通用人工智能蓬勃发展的今天，“太极”芯片以其光子之道，为科技界带来了新灵感、新架构、新路径。 我们有理由相信，在不久的将来，“太极”芯片将引领我们进入一个全新的智能计算时代，开启人工智能的新篇章。而这一切，都始于清华大学的一次勇敢尝试和不懈努力。让我们期待“太极”芯片在未来绽放更加耀眼的光芒，照亮人类科技的前行之路

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