新華社北京4月12日電(記者 魏夢佳)傳統(tǒng)硅基電子計算在后摩爾時代面臨算力與功耗的雙重桎梏,難以支撐人工智能大模型的發(fā)展與應(yīng)用。近日,清華大學(xué)研究團隊首創(chuàng)了一種干涉—衍射分布式廣度光計算架構(gòu),并研制出高算力、高能效的智能光計算芯片,可實現(xiàn)每秒每焦耳160萬億次運算的通用智能計算,為大模型通用智能計算探索了新路徑。該研究于12日發(fā)表于國際學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》。
以光波為載體進(jìn)行智能計算,具備高速、低功耗等特性。然而,現(xiàn)有智能光計算局限于簡單的字符分類、圖像處理等。其痛點是光的高性能計算潛力受困于電子計算架構(gòu),計算規(guī)模受限,無法滿足復(fù)雜智能計算的需求。
針對大規(guī)模智能光計算難題,清華大學(xué)電子工程系方璐課題組、信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院院長戴瓊海院士課題組,摒棄了傳統(tǒng)電子深度計算范式,構(gòu)建了智能光計算的通用傳播模型,首創(chuàng)了名為Taichi(意為“太極”)的干涉—衍射分布式廣度光計算架構(gòu)。基于此創(chuàng)新架構(gòu),課題組進(jìn)一步探索干涉光與衍射光的優(yōu)勢特性,又研制出干涉—衍射異構(gòu)集成智能光計算芯片。
論文第一作者、清華大學(xué)電子系博士生徐智昊介紹,與國際上高性能人工智能芯片相比,“太極”芯片的系統(tǒng)整體能量效率提升了3個數(shù)量級,可將復(fù)雜智能任務(wù)拆分為多通道高并行的子任務(wù),賦能光計算實現(xiàn)自然場景千類對象識別、跨模態(tài)內(nèi)容生成等人工智能復(fù)雜任務(wù)。
“光的物理特性啟發(fā)了智能光計算新思想,讓我們創(chuàng)造出不同于電子深度計算的分布式廣度光計算新架構(gòu)。雖然靈感源于光子,但這一架構(gòu)同樣可為廣泛成熟的電子計算平臺注入新活力。”方璐表示,在大模型通用人工智能蓬勃發(fā)展的時代,希望“太極”未來為大模型訓(xùn)練推理、自主智能無人系統(tǒng)、通用人工智能等提供算力支撐,為高性能計算提供新架構(gòu)和新路徑。
據(jù)悉,目前該團隊正與相關(guān)機構(gòu)洽談,建設(shè)算力實驗室,以期用智能光計算芯片支撐大模型訓(xùn)練與推理、通用人工智能等人工智能研究與應(yīng)用。
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