清华大学立功了，成功的研制出了“太极”光子芯片，在计算速度上是硅芯片的1000倍，这对中国芯片来说绝对是重大突破。

芯片又称集成电路、微电路，我们日常说的芯片基本都是硅基芯片，它把电路所需的晶体管、电阻、电容和电感等元件及布线互连一起，制作在硅基介质的半导体晶片上，然后再进行封装。

这种芯片拥有数以亿计，甚至几十亿、几百亿个晶体管，这些晶体管用来干什么？通电后，可以对电流进行开断、放大、稳压、整流。

随着摩尔定律的发展，芯片已经迭代至了3nm，随着AI的发展，很快3nm芯片也不够用了。

更为尴尬的是我在尖端芯片领域并不具备优势，基础材料硅砂被美国垄断，根据相关数据，美国对于高纯石英砂的垄断达到了全球市场份额的90%以上。

最先进的EUV光刻机被荷兰ASML垄断，国产光刻机实现量产的仅为90nm精度，EUV光刻胶、掩膜板也都基本都被日本垄断。

也就是说美、日、荷把控了硅基芯片的命脉，我们非常被动，也很难在高端芯片上进行突破。

此外，硅基芯片通过电子移动来执行相关操作，电子移动是要消耗电能的，而且还会产生热量。

就拿ChatGPT来说，一天就能造掉超过50万度的电，如果继续升级迭代，继续普及的话，那么消耗的电能将是非常庞大。

英伟达CEO黄仁勋称，“AI走到最后还得靠光伏和储能扛大旗！光琢磨着怎么提高运算能力不行，照这么搞下去，光计算机就得耗掉14个地球的能量。

OpenAI的老总奥特曼，也计划筹资7万亿美元研发以扩大全球AI芯片的生产。

这一系列的难题，对于国产芯片来说更难，需要的资金更加庞大。按照这条路走下去，先不要说能不能在技术上领先，就是资金都砸不起，消耗的能量更是会让全球温度上升。

所以，未来的发展必须要走其他路径，而这次清华大学就立功了，研制的“太极”光子芯片，成功的解决了这些难题。

相比硅基电子芯片，光子芯片具有很大的优势：

速度更快、带宽更大

光子芯片利用光信号传输、处理和转换数据，它的速度接近光速，同时具备极大的带宽，可以传输海量数据，简直是为AI量身定做的。

能耗更低

光子在数据传输时，基本上没有热损失，在能效方面比电子芯片具有明显的优势。

因为产生的热量非常小，可以进行密集封装，使用时也不需要大量的散热装置。

低延迟

光子芯片传输速度极快，在进行庞大、复杂的计算时，几乎不会出现延迟的问题。

并行处理

光子芯片可以在同一光纤中传输多个频率的光信号，允许同时并行处理多个数据流，为AI应用中的大规模计算提供了可能。

同时光子芯片还可以减少对光刻过程的依赖，它不需要太先进的光刻机即可制造成功。

清华大学戴琼海和方璐领导的团队，研发出的光电芯片可以说具有划时代的意义。

戴琼海教授，现任中国工程院院士，清华大学信息科学技术学院院长，在立体视觉、三维重建、计算仪器方面做了大量的基础性研究工作，试图揭示神经系和脑科学规律，为创建新一代人工智能提供支撑。

方璐现任清华大学电子工程副教授、博士生导师，主要从事光场智能成像理论与技术研究，提出了非结构光场感知新原理，研制了扫描光场元成像传感器，攻克了空间-视角固有矛盾，实现十亿像素级动态光场成像。

他们带领的团队放弃了电子芯片计算方式，转而研发光计算架构，成功研制出了干涉-衍射异构集成芯片太极（Taichi），实现了160TOPS/W的通用智能计算。

H100算力为2000TFLOPS，功耗达到了700W，相当于2.85TFLOPS/W。

在能耗比方面太极是H100的56倍。

要知道H100是英伟达迭代了20多年的产品，如果太极光芯片迭代20多年，会是什么效果呢？

2023年11月，该团队在《自然》杂志上发表的光电融合计算框架的论文显示：其研发的首个全模拟光电智能芯片，运算速度为4.6千万亿次/秒，是英伟达A100的15倍。

能耗更是超过高性能芯片400万倍，也就是说高性能电子芯片运行一个小时的电量，可以支持光电芯片运行500年以上。

在传统芯片领域，我们一直被“卡脖子”，一直被打压限制，但是在光芯片领域我们做到了世界领先。

这让我想起了我们的汽车产业，在传统的燃油车领域，我们与国外巨头差距很大，丰田、大众、福特、通用、起亚等海外品牌都比我们卖的好。

国产车企与海外品牌合作，诞生了上海大众、一汽丰田、华晨宝马、长安福特等等，虽然销量提上来了，但是我们并没有获得核心技术，而且利润也被海外车企拿走。

随着新能源汽车的诞生，我们卯足了劲的发展，最终掌握了“三电”、智能驾驶等核心技术，完善了相关产业链，培养了大量的技术工人，最终成为新能源汽车领域的领头羊。

新能源汽车领域的特斯拉，也开始裁员了，马斯克甚至说未来全球前十大电动车企中，有九家会是中国企业。

如今，我们在芯片领域也开辟出一条新战线，并且处于领先地位，如果我们努力搞研发，同时积极配套产业链，培养技术人才，那么未来我们在芯片领域也会打一场翻身仗。

利用光芯片的高性能、高带宽、低功耗，研发我们自己的AI芯片，再通过AI技术反哺芯片研发，乃至各行各业，到时候中国科技将会在世界舞台上翩翩起舞。

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