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  • 研究人员开发新型纳米光子模拟处理器

    2021年08月(yue)30日 16:56:42   来源:ZOL

      据外媒,在2021年8月26日发表在《自(zi)然-通信物理(li)学(xue)》杂志上的(de)一(yi)项新研究中,由乔治华盛(sheng)顿(dun)大学(xue)电气(qi)和(he)计算机工程(cheng)副教授Volker Sorger领导(dao)的(de)研究人员揭示了一(yi)种(zhong)新的(de)纳米(mi)光(guang)子(zi)模拟(ni)处理(li)器,该处理(li)器用(yong)于在几(ji)分(fen)之一(yi)秒内解决(jue)具有挑(tiao)战性的(de)工程(cheng)和(he)科学(xue)问题,即所谓的(de)偏微分(fen)方程(cheng)。

      随着人(ren)工智能的兴起,传统的电(dian)子计算方(fang)(fang)式(shi)逐渐达到其性能极限,远远落后于可处(chu)理数据的快速增长。该(gai)研究(jiu)表示,在(zai)能量耗(hao)散和(he)(he)速度方(fang)(fang)面,该(gai)处(chu)理器具备十分强大的性能表现,克(ke)服了目前基(ji)于电(dian)子流和(he)(he)数字方(fang)(fang)法的现代计算架构(gou)的限制(zhi)。

      通(tong)(tong)过工艺(yi)参数对沉积技术的(de)控制,研究人员在(zai)模拟中已经(jing)证明了使用CMOS兼容(rong)的(de)氧化铟锡实现所提出(chu)的(de)纳米光(guang)学处理(li)器的(de)可(ke)(ke)能性,其光(guang)学特性可(ke)(ke)以通(tong)(tong)过载(zai)流子注(zhu)入(ru)来调(diao)整,以获(huo)得高速和低(di)能耗(hao)的(de)可(ke)(ke)编程性。纳米光(guang)学模拟处理(li)器可(ke)(ke)以在(zai)芯片级集成,以光(guang)速处理(li)任意输入(ru)。

      光子处(chu)理器(qi)目前在学术界已经有(you)一(yi)定的(de)研究(jiu)成果,此前已有(you)相关(guan)论(lun)文表示,光学频率梳可以(yi)被用作光学计算(suan)(suan)的(de)节(jie)能电(dian)源(yuan)集(ji)成到计算(suan)(suan)机芯(xin)片中(zhong),并通过波长复用进行数据并行化处(chu)理,从而使得该处(chu)理器(qi)可以(yi)执(zhi)行一(yi)种(zhong)相当于图(tu)像(xiang)处(chu)理中(zhong)的(de)卷积的(de)矩阵(zhen)向(xiang)量乘(cheng)法,以(yi)加速(su)人工神经网络中(zhong)的(de)计算(suan)(suan)。

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