清華光電融合芯片算力是GPU的3000多倍？媒體搞出的大新聞(2)

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2024-12-02 14:18:14 風(fēng)云之聲

世界第一款GPU：英偉達(dá)GeForce 256

GPU能不能做通用計算呢？以前不行，現(xiàn)在可以。GPU芯片最初功能專一，其前身叫“顯卡”，處理的是2D屏幕上像素點(diǎn)的顯示問題。1999年英偉達(dá)推出第一款GPU芯片GeForce 256時，正式提出了GPU的命名Graphics Processing Unit，能夠處理許多本來由CPU負(fù)責(zé)的T&L（Transforming & Lighting，幾何光影轉(zhuǎn)換）算法，已經(jīng)有了通用處理器的一些特性。此時市場上CPU的價值還是更被看重，用CPU來處理圖像顯示問題（如用CPU實(shí)現(xiàn)的“軟光柵”算法）浪費(fèi)了，就用GPU來打輔助，用其多核來并行處理天生適合并行的圖像顯示問題。

英特爾當(dāng)時認(rèn)為，GPU是輔助的，沒太大價值，于是干脆和自家的CPU集成在一起賣，叫集成顯卡。一般人都不知道自己的機(jī)器里有集成顯卡，專門買獨(dú)立顯卡的人才比較懂GPU。這可能是英特爾犯的最大錯誤，到2022年才開始推出獨(dú)立顯卡，和英偉達(dá)、AMD搶生意。

到2003年，GPGPU（General Purpose computing on GPU，GPU通用計算）的概念被提出來。之后隨著GPU能力越來越強(qiáng)，到2010年之后，高性能GPU已經(jīng)能完成非常多不同種類的計算任務(wù)，如圖形3D、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、科學(xué)計算、云計算、數(shù)據(jù)中心、AIGC、大語言模型等等，非常通用了。到這個階段，高性能GPU就顯得比CPU有價值多了，價格也拉開了幾十倍的差距?？梢赃@樣說，CPU能計算的GPU都能算，而GPU能快速完成的許多計算任務(wù)，CPU理論上能完成但實(shí)在太慢，等于不行。所以現(xiàn)在的情況是，簡單的任務(wù)才會讓便宜的CPU干，CPU成打輔助的了。GPU霸主英偉達(dá)的市值，2024年2月12日達(dá)到了老牌CPU霸主英特爾的9.7倍，這就是GPU強(qiáng)大計算能力的直接體現(xiàn)。

下面我們來看，光電融合芯片ACCEL是如何做計算的。它融合了“光”與“電”，其中“光”是指“光計算”（photonic computing），“電”就是電子。跟電子相比，光子有很突出的性能，例如沒有靜止質(zhì)量，光子之間沒有相互作用力，互相幾乎不干擾，不受電磁場干擾等等。在通信業(yè)中，光纖就比銅纜的帶寬大得多，能耗還小，光通信是成熟應(yīng)用了。電子的優(yōu)點(diǎn)是，天生適合二進(jìn)制邏輯計算，因為有半導(dǎo)體的神奇功能，通過電壓變化，器件就能在導(dǎo)通和阻斷之間靈敏變化，正好代表了0和1。

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