清华光电融合芯片算力是GPU的3000多倍？媒体搞出的大新闻(2)

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2024-12-02 14:18:14 风云之声

世界第一款GPU：英伟达GeForce 256

GPU能不能做通用计算呢？以前不行，现在可以。GPU芯片最初功能专一，其前身叫“显卡”，处理的是2D屏幕上像素点的显示问题。1999年英伟达推出第一款GPU芯片GeForce 256时，正式提出了GPU的命名Graphics Processing Unit，能够处理许多本来由CPU负责的T&L（Transforming & Lighting，几何光影转换）算法，已经有了通用处理器的一些特性。此时市场上CPU的价值还是更被看重，用CPU来处理图像显示问题（如用CPU实现的“软光栅”算法）浪费了，就用GPU来打辅助，用其多核来并行处理天生适合并行的图像显示问题。

英特尔当时认为，GPU是辅助的，没太大价值，于是干脆和自家的CPU集成在一起卖，叫集成显卡。一般人都不知道自己的机器里有集成显卡，专门买独立显卡的人才比较懂GPU。这可能是英特尔犯的最大错误，到2022年才开始推出独立显卡，和英伟达、AMD抢生意。

到2003年，GPGPU（General Purpose computing on GPU，GPU通用计算）的概念被提出来。之后随着GPU能力越来越强，到2010年之后，高性能GPU已经能完成非常多不同种类的计算任务，如图形3D、神经网络、科学计算、云计算、数据中心、AIGC、大语言模型等等，非常通用了。到这个阶段，高性能GPU就显得比CPU有价值多了，价格也拉开了几十倍的差距。可以这样说，CPU能计算的GPU都能算，而GPU能快速完成的许多计算任务，CPU理论上能完成但实在太慢，等于不行。所以现在的情况是，简单的任务才会让便宜的CPU干，CPU成打辅助的了。GPU霸主英伟达的市值，2024年2月12日达到了老牌CPU霸主英特尔的9.7倍，这就是GPU强大计算能力的直接体现。

下面我们来看，光电融合芯片ACCEL是如何做计算的。它融合了“光”与“电”，其中“光”是指“光计算”（photonic computing），“电”就是电子。跟电子相比，光子有很突出的性能，例如没有静止质量，光子之间没有相互作用力，互相几乎不干扰，不受电磁场干扰等等。在通信业中，光纤就比铜缆的带宽大得多，能耗还小，光通信是成熟应用了。电子的优点是，天生适合二进制逻辑计算，因为有半导体的神奇功能，通过电压变化，器件就能在导通和阻断之间灵敏变化，正好代表了0和1。

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