“芯”成就，北大、清華齊發力，上海交大光學芯片取得突破性進展

  ICC訊 智能信息技術的發展，智能算力需求激增與現有傳統硬件算力受限之間的矛盾，成為困擾半導體產業發展的主要矛盾。如何解決這個矛盾，是決定半導體產業向前發展的必要前提。不同于我們在芯片代工領域中的落后，我國在光學芯片領域中的造詣位居世界前沿水平。

  2021年11月10日消息，上海交通大學宣布：上海交大鄒衛文團隊率先在光學智能計算芯片上完成了高精度的醫學圖像重構任務，攜手北京大學、中科院半導體所成功研制出一枚具備運行復雜神經網絡能力的光學相干點積核計算芯片。

  據了解，該研究成果已通過《optical coherent dot-product chip for sophisticated deep learning regression》(面向復雜深度學習回歸任務的光學相干點積核芯片)項目的認可，成功發表在光學領域權威期刊Light: Science & Applications。

  這里簡單介紹一下“光學相干點積核計算芯片”是什么?顧名思義，光學相干點積核計算芯片是一枚光學芯片。與傳統的硅元素芯片不同，光芯片是利用磷化銦的發光屬性，將硅晶體的光路由能力整合到單一混合芯片中。通過對磷化銦施加電壓，利用進入到硅片中的光波導所產生的持續激光束，驅動硅光子器件運行。

  對比傳統的硅基半導體芯片，光芯片的制造成本更低，性能表現也相對優越。但受現有技術水平的限制，距離實現光芯片大批量商品化，還有很長的一段路要走。英特爾表示：未來高集成硅光子芯片代替硅晶體集成芯片，會是主流趨勢。

  回到上海交通大學推出的光學相干點積核計算芯片這里。該枚芯片的誕生，意味著我們在陣列化光學器件的相干調控領域中，基本完成了關鍵技術壁壘的攻克。光學相干點積核計算芯片成功實現了實數域計算。與此前相比，借助光學相干點積核計算芯片的反饋控制算法，能夠大幅提高光學計算的數字精度。這便具備了執行復雜智能任務的能力。

  光學相干點積核計算芯片的誕生，為下一代智能計算技術奠定了基礎，提供了借鑒。為后續芯片器件集成規模的提高和實現打造更高速、更低功耗的光學神經網絡處理器，提供了必要的技術、原理支持。能夠有效緩解大數據信息算力與傳統設備算力之間的矛盾。有利于推動我國光學神經網絡產業更好更快發展。

  值得一提的是，這次上海交大推出光學相干點積核計算芯片，北京大學和中科院功不可沒。中科院不用多說，作為國內半導體核心研究項目的技術天花板，中科院的實力和貢獻是巨大的。