上海交大团队攻克全光计算芯片核心难题 为生成式智能计算开辟新赛道

当前,全球智能计算领域正面临严峻挑战。

随着深度神经网络模型参数规模呈指数级增长,传统电子芯片受制于"电子迁移"物理极限,算力增长速度已难以匹配需求。

据国际半导体技术路线图显示,2025年后硅基芯片性能提升幅度或将降至5%以下,而生成式智能任务对算力的需求每年增长高达10倍。

这一结构性矛盾催生了光计算等新型架构的探索热潮。

上海交通大学陈一彤课题组突破性成果的核心价值,在于首次实现了从理论到工程的全链条创新。

研究团队创造性提出"光学神经元三维堆叠"方案,在单枚芯片上集成超百万个光学计算单元,较现有光芯片规模提升1000倍;研发的"全光维度转换器"可动态调控光场相位,解决了传统光电转换导致的速度损耗;更首创"无监督光学习算法",使芯片能自主完成复杂生成任务的训练优化。

实测数据显示,该芯片在512分辨率图像生成、神经辐射场3D建模等任务中,单位能耗下算力达到国际顶尖GPU的300倍。

尤其在视频生成场景中,其毫秒级响应速度较现有技术缩短90%时间延迟。

这些性能突破使得医疗影像实时重建、工业设计智能迭代等需要高并发计算的应用成为可能。

行业专家指出,LightGen芯片的诞生标志着我国在智能计算架构领域实现从"跟跑"到"领跑"的转变。

其技术路线不仅规避了西方在高端制程工艺上的技术封锁,更开辟出"以光代电"的算力跃升新路径。

据课题组透露,下一步将重点攻关芯片的规模化量产工艺,并与国家超算中心合作推进在气象预测、基因工程等领域的示范应用。

面向智能计算的未来竞争,关键不仅在于“算得更快”,更在于“算得更省、算得更稳”。

全光大规模语义生成芯片的阶段性突破,体现了我国科研力量在新型算力架构上的前瞻布局与系统攻关能力。

以基础研究带动核心技术迭代、以工程验证加速应用落地,持续完善从器件到系统、从算法到生态的协同创新,方能在新一轮算力变革中把握主动,为高质量发展提供更坚实的科技支撑。