太極(全球首款大規模干涉衍射異構集成AI光晶片)

架構設計

採用分散式廣度智慧型光計算架構，通過自頂向下的編碼拆分-解碼重構機制，將複雜智慧型任務分解為多通道並行子任務。該架構突破傳統電子深度計算範式，結合衍射計算的天然並行性與干涉計算的可重構性，構建干涉-衍射聯合傳播模型，以時序復用技術突破通量瓶頸。

晶片集成4256個光學神經元，其中3.8%為可重構單元，實現每秒處理160萬億次操作的能效指標。通過光子級能量處理技術，在醫療影像分析和自動駕駛場景中展現出超越傳統GPU的能效表現。實驗數據顯示其可完成2048x2048像素圖像每秒超1000幀的處理速度。

2024年8月推出的“太極-Ⅱ”晶片實現三大創新：

基於光計算的“全連線”與“高並行”屬性，將深度計算轉化為分散式廣度計算。通過自頂向下任務拆分策略，將AI推理過程映射為多通道光學並行處理，其中衍射單元負責特徵提取，干涉單元實現參數動態調整。該設計使晶片在運行ResNet-50網路時延遲降低至傳統GPU的1/15。

該晶片的研發推動光計算進入通用智慧型領域，其能量效率較現有電子晶片提升2-3個數量級。在自主無人機導航測試中，實現毫秒級環境感知決策，功耗較同類方案降低76%。團隊預計該技術將重塑AI算力基礎設施，為6G通信和元宇宙套用提供底層支持。