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世界首款!我國(guó)成功研制出這一芯片

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芯片的信息處理需要做好時(shí)間調(diào)控,而調(diào)控的速度與精準(zhǔn)度,直接決定了芯片的性能。北京大學(xué)常林研究團(tuán)隊(duì)與中國(guó)科學(xué)院空天信息創(chuàng)新研究院合作,成功開發(fā)出世界首款光子時(shí)鐘芯片,可將芯片上的時(shí)間調(diào)控速度提升100倍,從而極大提升未來(lái)智能計(jì)算、6G通信、空天遙感等一系列現(xiàn)實(shí)應(yīng)用的性能。相關(guān)成果日前發(fā)表于《自然·電子學(xué)》。CV3即熱新聞——關(guān)注每天科技社會(huì)生活新變化gihot.com

“傳統(tǒng)芯片要想產(chǎn)生高速的信息處理能力,通常需基于電子的振蕩器來(lái)產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)。但目前來(lái)看,該方案的速度并不理想,且會(huì)消耗大量功率,產(chǎn)生較高熱量。同時(shí),一個(gè)芯片往往只能產(chǎn)生一定頻率范圍內(nèi)的時(shí)鐘,導(dǎo)致不同應(yīng)用,比如6G、車載毫米波雷達(dá)、GPU等,需要完全不同的芯片制造技術(shù),從而極大提升了芯片成本。”常林告訴記者:“不同于傳統(tǒng)方案,我們開發(fā)的光子芯片技術(shù)‘以光為媒’,通過(guò)光子產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)。我們都知道,就速度而言,光比電快很多,因此用光子時(shí)鐘來(lái)處理信息,速度比電子時(shí)鐘快得多?!?span style="display:none">CV3即熱新聞——關(guān)注每天科技社會(huì)生活新變化gihot.com

常林介紹,該芯片之所以能研制成功,關(guān)鍵在于對(duì)“光頻梳”技術(shù)的“改造”。在過(guò)去,這一技術(shù)只能依靠昂貴的設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn),一臺(tái)售價(jià)幾百萬(wàn)元,且只能依賴進(jìn)口?!拔覀兂晒?shí)現(xiàn)了‘光頻梳’技術(shù)的芯片化,通過(guò)在芯片上構(gòu)建了類似于跑道形狀的環(huán),讓光在其中以光速不斷‘奔跑’,而每跑一圈的時(shí)間,就可以作為片上時(shí)鐘的標(biāo)準(zhǔn)。由于這一時(shí)間非常短,通常為1秒的幾十億分之一,因此光子時(shí)鐘能以超高速進(jìn)行時(shí)間調(diào)控?!薄巴ㄟ^(guò)這種方案,我們可以基于光來(lái)進(jìn)行芯片上的信息傳輸與處理,從而極大提升傳統(tǒng)芯片的性能?!背A謭F(tuán)隊(duì)在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),他們可以只用一個(gè)芯片就能覆蓋目前所有微波頻段的時(shí)鐘。“這也意味著,這一芯片可以支持從5G到6G,甚至更高速度的手機(jī)通信,從而避免了過(guò)去每升級(jí)一次通信方案,就需要更新一次手機(jī)硬件的問(wèn)題?!?span style="display:none">CV3即熱新聞——關(guān)注每天科技社會(huì)生活新變化gihot.com

常林還透露:“這一技術(shù)的另一個(gè)重要應(yīng)用,是提升計(jì)算的主頻。目前,無(wú)論是GPU還是CPU,主頻一般都在2—3GHz,而目前我們團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)的時(shí)鐘頻率已超過(guò)100GHz。這相當(dāng)于在更短的時(shí)間內(nèi),我們可以計(jì)算更多次數(shù),從而為人工智能發(fā)展提供更強(qiáng)算力?!?span style="display:none">CV3即熱新聞——關(guān)注每天科技社會(huì)生活新變化gihot.com

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