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概述

PACE

PACE是曦智科技第二代光子计算处理器。 PACE的核心是64x64的光学矩阵乘法器,由一块集成硅光芯片和一块CMOS微电子芯片以3D封装形式堆叠而成。PACE的单个光子芯片中集成超过10000个光子器件,运行1GHz系统时钟,运行特定神经网络算法的速度可达目前高端GPU的数百倍。

64x64

光学计算核心

150ps

光子矩阵计算(oMAC)计算时延
产品手册

关键技术

oMAC — 光子矩阵计算

对于每个光子矩阵计算,输入向量值首先从片上存储中提取,由数模转换器转换为模拟值,通过电子芯片和光子芯片之间的微凸点应用于相应的光调制器,形成输入光矢量。接着,输...

对于每个光子矩阵计算,输入向量值首先从片上存储中提取,由数模转换器转换为模拟值,通过电子芯片和光子芯片之间的微凸点应用于相应的光调制器,形成输入光矢量。接着,输入光矢量通过光矩阵传播,产生输出光矢量,并达到一组光电探测器阵列,从而将光强转换为电流信号。最后,电信号通过微凸点返回到电子芯片,通过跨阻放大器和模数转换器返回数字域。

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实现方式

采用与CMOS兼容的硅光工艺平台,光-电协同设计,结合先进封装技术

高速可调、小尺寸电光调制器设计 

独特的计算架构⸺相干/非相干方案

基于MZI结构

硬件 - 算法的协同优化

亮点

计算并行能力强

高能效比

超低延时

工艺制程要求和成本低

参考应用

PACE用于解决含64晶格系统的伊辛问题,应用64x64维矩阵权重表征64晶格间的位置,1x64维的状态向量表征64晶格的状态。

演算过程如下

演算过程如下

随机初始化状态向量,循环5000次:

1. 状态向量转换成光信号,对状态向量注入随机噪声

2. 在光芯片上完成矩阵乘法,生成新状态向量

3. 新状态向量经光电转换转换成电信号,计算能量

获得最低能量值与对应状态向量

演算过程如下

参考应用

点亮未来生活

生物信息

为生物信息学研究提供高效的计算能力

路径规划

为不同路径规划搜索算法提供加速

材料研发

为新材料研究中的仿真计算提供加速

技术文件