1965年，英特爾創始人之一戈登·摩爾提出影響芯片行業半個多世紀的“摩爾定律”：預言每隔約兩年，集成電路可容納的晶體管數目便增加一倍。清華大學自動化系戴瓊海院士團隊提出了一種“掙脫”摩爾定律的全新計算架構：光電模擬芯片，視覺任務中實測，算力達到目前高性能商用芯片的3000余倍。

光電計算芯片ACCEL的計算原理和芯片架構。圖片來源：《自然》雜志

據了解ACCEL芯片的光學芯片部分只要采用百納米級別工藝，而電路部分更是可以采用180納米CMOS工藝就能生產這種芯片，用如此落后的工藝卻能將芯片性能提升3000倍，與當前的7納米工藝芯片性能相當。

尤為難得的是用如此落后的工藝，卻能擁有超低的功耗，它的功耗只有現有硅基芯片的400萬分之一，這樣的超低功耗對于芯片行業具有極為重要的意義。

耗電已成為當下數據中心最頭疼的問題，據分析數據指出數據中心的電力當中有七成耗電浪費在芯片發熱以及為散熱而建設的空調系統上，為了降低電力消耗，微軟將數據中心建在海底，Facebook將數據中心建設在北極圈。

ACCEL芯片的超低功耗，可以大幅降低耗電量，一旦這種芯片實現商用，數據中心將無需再建設空調系統，也無需再選擇在低溫的北極圈建設，而且還能大幅節省數據中心占用的土地。

目前限制芯片集成極限的一個關鍵因素，就是過高密度帶來的散熱難題。而在超低功耗下運行的光電融合芯片將有助于大幅度改善芯片發熱問題，為芯片的未來設計帶來全方位突破。

更進一步，該芯片光學部分的加工最小線寬僅采用百納米級，而電路部分僅采用180nm CMOS工藝，已取得比7納米制程的高性能芯片多個數量級的性能提升。與此同時，其所使用的材料簡單易得，造價僅為后者的幾十分之一。

科幻電影《流浪地球》中，人工智能系統Moss僅幾秒鐘便可遍歷所有拯救地球的方案。在清華大學團隊提出的超高性能光電芯片下，“未來計算機”的誕生似乎已不再遙遠。光電融合的新型架構，不僅開辟出這項未來技術通往日常生活的一條新路徑，還對量子計算、存內計算等其他未來高效能技術與當前電子信息系統的融合深有啟發。

論文通訊作者之一戴瓊海院士介紹道：“開發出人工智能時代的全新計算架構是一座高峰，而將新架構真正落地到現實生活，解決國計民生的重大需求，是更重要的攻關，也是我們的責任?！薄蹲匀弧菲诳匮l表的該研究專題評述也指出，“或許這枚芯片的出現，會讓新一代計算架構，比預想中早得多地進入日常生活。”

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