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曦智发布光子计算处理器PACE：1GHz频率、比GPU快数百倍

2021-12-17 10:35:46 作者：服务器频道新闻组

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  随着摩尔定律放缓，现有的硅基处理器性能提升逐渐面临瓶颈，光子芯片是未来有可能取代硅基芯片的选择之一，日前国内一家公司曦智科技发布了新一代光子计算处理器PACE，1GHz频率下某些运算的性能就是GPU的数百倍了。

  据他们所说，其最新高性能光子计算处理器——PACE(Photonic Arithmetic Computing Engine，光子计算引擎)单个光子芯片中集成超过10000个光子器件，运行1GHz系统时钟，运行特定循环神经网络速度可达目前高端GPU的数百倍。

  PACE成功验证了光子计算的优越性，是曦智科技在集成电路产业的又一重大突破。

  基于光执行矩阵向量乘法时延极低的基本原理，曦智科技发布的最新光子计算处理器PACE通过重复矩阵乘法和巧妙利用受控噪声组成的紧密回环来实现低延迟，从而生成了伊辛问题(Ising)和最大割/最小割问题(Max-cut/Min-cut)的高质量解决方案。

  PACE包含64x64的光学矩阵，核心部分由一块集成硅光芯片和一块CMOS微电子芯片以3D封装形式堆叠而成。

  对于每个光学矩阵乘法，输入向量值首先从片上存储中提取，由数模转换器转换为模拟值，通过电子芯片和光子芯片之间的微凸点应用于相应的光调制器，形成输入光矢量。

  接着，输入光矢量通过光矩阵传播，产生输出光矢量，并达到一组光电探测器阵列，从而将光强转换为电流信号。

  最后，电信号通过微凸点返回到电子芯片，通过跨阻放大器和模数转换器返回数字域。测试显示，PACE的运算速度可达目前高端GPU的数百倍。

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