中國(guó)存儲(chǔ)、硅光子芯片重磅突破！

AI浪潮席卷全球，持續(xù)提升算力和大型存儲(chǔ)能力成為考驗(yàn)各國(guó)基建措施和芯片公司的重要課題。近日，全球首個(gè)5A級(jí)智算中心在上海誕生，而中國(guó)芯片團(tuán)隊(duì)在硅光子學(xué)芯片、最大容量新型存儲(chǔ)器芯片方面取得重大突破，共同推動(dòng)了我國(guó)人工智能、高性能計(jì)算等領(lǐng)域發(fā)展。

全球首個(gè)5A級(jí)智算中心在上海誕生

智能算力是面向人工智能應(yīng)用，提供人工智能算法模型訓(xùn)練與模型運(yùn)行服務(wù)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能力，通常由GPU、ASIC、FPGA、NPU等各類專用芯片承擔(dān)計(jì)算工作，在人工智能場(chǎng)景應(yīng)用時(shí)具有性能更優(yōu)、能耗更低等優(yōu)點(diǎn)。

在近日舉行的2024中國(guó)算力大會(huì)上，中國(guó)信息通信研究院發(fā)布了《中國(guó)綜合算力指數(shù)（2024年）》和智算中心算力性能等級(jí)認(rèn)證結(jié)果。報(bào)告顯示，截至去年底，全球算力基礎(chǔ)設(shè)施總規(guī)模達(dá)到910 EFLOPS（EFLOPS：每秒執(zhí)行10的18次方次浮點(diǎn)運(yùn)算），同比增長(zhǎng)40%。美國(guó)、中國(guó)算力基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)模位列前兩名，算力占比分別為32%、26%。其中，商湯臨港人工智能計(jì)算中心（AIDC）獲得全國(guó)首個(gè)5A級(jí)智算中心算力性能認(rèn)證。

中國(guó)信息通信研究院院長(zhǎng)余曉暉介紹，近年來(lái)，我國(guó)算力結(jié)構(gòu)不斷調(diào)整，智算規(guī)模增長(zhǎng)勢(shì)頭強(qiáng)勁。截至今年6月，我國(guó)在用算力中心超過(guò)830萬(wàn)標(biāo)準(zhǔn)機(jī)架，算力規(guī)模達(dá)246 EFLOPS，智算同比增速超過(guò)65%。

從省級(jí)行政區(qū)來(lái)看，綜合算力指數(shù)排名前10位的依次是河北、廣東、上海、江蘇、北京、浙江、山東、山西、內(nèi)蒙古和寧夏。其中，北京、上海、廣東和江蘇連續(xù)3年躋身前5位。

在上海自貿(mào)區(qū)臨港新片區(qū)，商湯智算中心通過(guò)理論算力、有效算力、算力能效、業(yè)務(wù)模型場(chǎng)景支持能力、加分項(xiàng)等5個(gè)維度的技術(shù)評(píng)測(cè)，獲得5A級(jí)智算中心算力性能認(rèn)證，成為國(guó)內(nèi)智算中心建設(shè)的“樣板間”。截至今年7月，商湯大裝置總算力規(guī)模已達(dá)20000 PFLOPS。目前，商湯大裝置管理的算力已實(shí)現(xiàn)全國(guó)聯(lián)網(wǎng)的統(tǒng)一調(diào)度，在上海、深圳、廣州、福州、濟(jì)南、重慶等地都拓展了新的計(jì)算節(jié)點(diǎn)。

中國(guó)科研團(tuán)隊(duì)攻克硅光子學(xué)芯片！

據(jù)《南華早報(bào)》報(bào)道，湖北九峰山實(shí)驗(yàn)室（JFS）在硅光子集成領(lǐng)域取得里程碑式突破性進(jìn)展，其宣布成功點(diǎn)亮集成到硅基芯片內(nèi)部的激光光源，這也是該項(xiàng)技術(shù)在國(guó)內(nèi)的首次成功實(shí)現(xiàn)，突破了芯片間大數(shù)據(jù)傳輸的物理瓶頸。

據(jù)悉，此項(xiàng)成果采用九峰山實(shí)驗(yàn)室自研異質(zhì)集成技術(shù)，經(jīng)過(guò)復(fù)雜工藝過(guò)程，在8寸SOI晶圓內(nèi)部完成了磷化銦激光器的工藝集成。該技術(shù)被業(yè)內(nèi)稱為“芯片出光”，它使用傳輸性能更好的光信號(hào)替代電信號(hào)進(jìn)行傳輸，是顛覆芯片間信號(hào)數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹匾侄?，核心目的是解決當(dāng)前芯間電信號(hào)已接近物理極限的問(wèn)題。

硅光子學(xué)在數(shù)據(jù)中心等領(lǐng)域中扮演著舉足輕重的角色，尤其在高帶寬和高能效的數(shù)據(jù)傳輸方面。隨著人工智能、云計(jì)算和物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的普及，對(duì)于高效數(shù)據(jù)處理的需求也與日俱增。在這種情況下，光子集成電路(PICs)可以在降低功耗的同時(shí)，保持對(duì)于更高數(shù)據(jù)傳輸速率的需求。硅光子學(xué)芯片利用基于激光的I/O處理器，在人工智能（AI）、高性能計(jì)算（HPC）、CPU/GPU芯片、AI芯片等領(lǐng)域?qū)⑵鸬礁镄滦酝苿?dòng)作用。

報(bào)導(dǎo)稱，業(yè)界目前對(duì)硅光全整合平臺(tái)開(kāi)發(fā)，最難的挑戰(zhàn)在于對(duì)硅光芯片的“心臟”，即能高效率發(fā)光的硅基片上光源的開(kāi)發(fā)和整合上。

相較于傳統(tǒng)的分立封裝外置光源和FC微組裝光源，該實(shí)驗(yàn)室片上光源技術(shù)能有效解決傳統(tǒng)硅光芯片耦合效率不夠高、對(duì)準(zhǔn)調(diào)節(jié)時(shí)間長(zhǎng)、對(duì)準(zhǔn)精度不夠好的工藝問(wèn)題，突破了制作成本高、尺寸大、難以大規(guī)模集成等量產(chǎn)瓶頸。

公開(kāi)資料顯示，湖北九峰山實(shí)驗(yàn)室于2021年成立位于中國(guó)武漢，該實(shí)驗(yàn)室以建設(shè)世界領(lǐng)先的化合物半導(dǎo)體研發(fā)和創(chuàng)新中心為己任。緊密結(jié)合全球優(yōu)勢(shì)學(xué)科領(lǐng)域和重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)布局，連接科研與產(chǎn)業(yè)，建立成熟開(kāi)放的實(shí)驗(yàn)室運(yùn)營(yíng)機(jī)制，豐富的基礎(chǔ)IP交付標(biāo)準(zhǔn)，一流的設(shè)備環(huán)境，良好穩(wěn)定的合作關(guān)系，打造成全球最具影響力的化合物半導(dǎo)體科研創(chuàng)新高地，催熟國(guó)內(nèi)化合物半導(dǎo)體上游供應(yīng)鏈，成為全球化合物半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)科研龍頭。

九峰山實(shí)驗(yàn)室的這一成就不僅展示了中國(guó)在硅光子學(xué)領(lǐng)域的技術(shù)實(shí)力，也為國(guó)內(nèi)AI和超級(jí)計(jì)算的未來(lái)發(fā)展提供了重要的技術(shù)支撐。隨著硅光子學(xué)技術(shù)的不斷成熟和應(yīng)用，中國(guó)在全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中的競(jìng)爭(zhēng)力將進(jìn)一步提升。

國(guó)產(chǎn)最大容量新型存儲(chǔ)器芯片問(wèn)世

近日，新存科技(武漢)有限責(zé)任公司（以下簡(jiǎn)稱“新存科技”）宣布，公司自主研發(fā)的國(guó)產(chǎn)首款最大容量新型三維存儲(chǔ)器芯片——“NM101”成功面世。

據(jù)悉，該芯片采用了創(chuàng)新的三維堆疊技術(shù)，基于新型材料電阻變化的原理，利用先進(jìn)工藝制程，在單顆芯片上集成了百億數(shù)量的非易失性存儲(chǔ)器件，實(shí)現(xiàn)了存儲(chǔ)架構(gòu)上的重大突破。

而與市場(chǎng)上大容量非易失性產(chǎn)品相比，“NM101”芯片在存儲(chǔ)容量上優(yōu)勢(shì)顯著，其單顆芯片容量高達(dá)64Gb，支持隨機(jī)讀寫，讀寫均可提速10倍以上，同時(shí)壽命增加了5倍。憑借這些指標(biāo)，系統(tǒng)解決方案的性能可以得到大幅提升，進(jìn)而為虛擬化、數(shù)據(jù)庫(kù)等應(yīng)用領(lǐng)域的終端用戶帶來(lái)更加優(yōu)質(zhì)、高效的服務(wù)。

據(jù)悉，這款芯片可以為我國(guó)的數(shù)據(jù)中心、云計(jì)算廠商等提供大容量、高密度、高帶寬、低延時(shí)的新型存儲(chǔ)解決方案。

據(jù)悉，該款芯片為新存科技與華中科技大學(xué)長(zhǎng)期以來(lái)開(kāi)展深度“產(chǎn)學(xué)研”合作的成果。華中科技大學(xué)集成電路學(xué)院院長(zhǎng)繆向水認(rèn)為，“NM101”芯片的推出，顯著降低了中國(guó)對(duì)國(guó)外存儲(chǔ)技術(shù)的依賴，加速了國(guó)產(chǎn)新型存儲(chǔ)器產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，有助于中國(guó)數(shù)字基建的升級(jí)。