清華光電融合芯片算力是GPU的3000多倍,？媒體搞出的大新聞(8)

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2024-12-02 14:18:14 風(fēng)云之聲

可以看出,，OAC借鑒了ONN的技術(shù)，主要的創(chuàng)新是在EAC環(huán)節(jié),。SRAM是static random-access memory,，存儲一個(gè)比特。EAC模擬實(shí)現(xiàn)了一個(gè)二值化的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)全連接層,。全連接是模式識別的深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)最后一層常用辦法,，EAC里是1024 × N的全連接（1024就是32 × 32個(gè)從OAC轉(zhuǎn)換來的電信號，N是需要識別的物體種類數(shù),，ACCEL里N小于等于16）,。

二值化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)連接是說，權(quán)重系數(shù)只有兩種狀態(tài)（正和負(fù)）,。每個(gè)從光信號轉(zhuǎn)來的電信號,，會根據(jù)其連接的SRAM存儲的比特值是0還是1，決定連到V+還是V-這兩條線之一,。兩條線各有一些電信號連過來,，先各自根據(jù)基爾霍夫定律合并出電流值，再在輸出Node互相比較電流大小,，得出一個(gè)電壓差脈沖輸出,。如果有N個(gè)物體需要分辨，從OAC轉(zhuǎn)換來的電信號會同時(shí)接到N組SRAM里,，組合出N個(gè)脈沖輸出,。最后脈沖在Comparator里比較，哪個(gè)大就代表識別結(jié)果是它,。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練,，就是根據(jù)正確輸出結(jié)果，告訴EAC,，對應(yīng)Node輸出的脈沖大了,、小了，反向去修改SRAM里的0和1值,。訓(xùn)練好了,，1024×N個(gè)SRAM里就存儲了一套權(quán)重系數(shù)，可以用于模式識別了,。

整個(gè)過程很巧妙,，EAC的輸出直接就識別好了，不需要再在傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)里計(jì)算處理,。所以,，ACCEL芯片實(shí)現(xiàn)了完整的圖像識別計(jì)算過程。它里面有光學(xué)信號,、電信號,，在一級級傳輸,，有個(gè)計(jì)算過程，但完全沒有傳統(tǒng)芯片的數(shù)字邏輯過程,。所以叫做All-analog，全程模擬信號,，不需要ADC轉(zhuǎn)換,，這就非常厲害了，能效極高,。

ACCEL的優(yōu)點(diǎn)有多種,。在OAC環(huán)節(jié)，光學(xué)圖像輸入包含海量的細(xì)節(jié),，用透鏡和掩碼組不斷變換,，最后就形成32×32的小規(guī)模輸出。這個(gè)特征提取過程非常重要,，它是光電融合芯片能快速計(jì)算的主要功臣,，是一個(gè)光學(xué)過程，光速,、低時(shí)延,、低能耗。這個(gè)過程如果用傳統(tǒng)芯片來做,，需要非常多的晶體管,，而且并行不容易，需要GPU加速,。光學(xué)過程天然就是并行的,，而且實(shí)現(xiàn)簡單。

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