中新網(wǎng)北京4月10日電 (記者 孫自法)國際學(xué)術(shù)期刊《自然》最新同期發(fā)表兩篇計算研究論文稱，結(jié)合了光和電的計算芯片被證明比傳統(tǒng)電子芯片的計算性能更好、能耗更低。兩個研究團隊分別開展的研究認(rèn)為，這種光子計算芯片或能滿足因人工智能(AI)技術(shù)發(fā)展而推升的計算需求。

　　據(jù)論文介紹，人工智能和深度學(xué)習(xí)模型日益增長的復(fù)雜性將傳統(tǒng)電子計算推向極限，而且能源需求也不斷增加。光子計算使用光子而非電子，是應(yīng)對這些挑戰(zhàn)的一個潛在辦法。相當(dāng)于結(jié)合“乘法和加法”的人工智能核心計算操作，在使用光子電路時更快、更高效。不過，這類優(yōu)勢在將光子芯片集成到傳統(tǒng)電子器件的硬件中一直很難證明，但本次發(fā)表的兩篇新論文探索了與硅電子集成的光子計算芯片的性能。

　　在第一篇論文中，新加坡一企業(yè)研究團隊和合作者演示了一個名為PACE的光子加速器，能完成極低時延的計算，這是一個對實時處理很重要的計算速度指標(biāo)。這個大型加速器由逾1.6萬個光子元件以64 x64矩陣組成，能實現(xiàn)高速計算(最高達1GHz)，而且相比小型電路或單個光子元件其最小時延可降低500倍。PACE能解決“伊辛問題”這類很難的計算問題，證明了該系統(tǒng)在現(xiàn)實世界應(yīng)用的可行性。

　　在另一篇論文中，美國研究團隊和合作者描述了一個能以高準(zhǔn)確度高效執(zhí)行AI模型的光子處理器。該處理器由4個128 x128矩陣組成，能執(zhí)行自然語言處理模型BERT和一個名為ResNet的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(用于圖像處理)，且準(zhǔn)確度與傳統(tǒng)電子處理器不相上下。他們演示了其光子處理器的一系列應(yīng)用，包括生成莎士比亞式文本，準(zhǔn)確給電影評論分類，以及玩電腦游戲。

　　兩篇論文的研究團隊都表示，他們的系統(tǒng)可擴展，但仍需進一步優(yōu)化。

　　《自然》同期發(fā)表同行專家“新聞與觀點”文章指出，光子計算的研發(fā)已有數(shù)十載，而這兩篇論文的演示，“可能意味著我們終于能利用光能構(gòu)建更強大、更高效的計算系統(tǒng)了”。(完)