AI模型的耗電，實在是太猛了！
ChatGPT每天的能耗高達70萬美元，而在十年內，大模型計算將消耗我國每年發電量的5%到10%！
黃仁勛、Sam Altman、馬斯克等大佬，也都紛紛預言：下一波AI消耗的電力將遠遠超過預期，能源系統難以應對。超級AI，將成電力需求的無底洞！
如今的主流通用芯片就是GPU，此外還有延長線，即專用芯片，這些都是基於電子電路的發展。
而第三條路，就是新型的計算架構，比如量子計算、存算一體、光電計算。
能否從電子電路，改變成光的載體？1966年，「光纖之父」高錕打開了光通信的大門。
不過有一個問題是：功耗下來了，算力卻一直提不上去。
為此，我國在國際上第一個提出了一個，大規模可重構衍射計算處理器（DPU）。
在架構突破上，我國團隊首次提出了光-電-光融合可重構計算方法；在非線性突破上，首次提出了光電探測非線性激活函數。
光電之間的ADDA轉換，要花費巨大的功耗，這就是一個最重要的瓶頸。
在此基礎上，團隊提出了光電混合全模擬的智能計算架構，研製了ACCEL芯片，突破了光電模數的轉換瓶頸，直接讓系統級能效提升了百萬倍！
這項研究去年已在Nature上發表，同樣屬於中關村創新成果。
如今，ACCEL芯片已經在很多任務級開展了工作，讓能耗大大下降。
相比英偉達A100，ACCEL芯片讓系統級算力提升了3個數量級，能效提升了6個數量級。
在國際上的整個光芯片領域，都處在最前沿。
不過，真正的大模型訓練和推理，還是存在一個關鍵的問題：深度網絡做不了深，層數就非常有限。
於是，團隊又提出了一個新的架構——大規模智能光計算芯片「太極」。
電子的深度網絡架構可以做一百層、兩百層，但光卻做不了深，怎麼辦？
團隊的辦法是，化「深」為「廣」，其中有幹涉也有衍射，用幹涉來做廣，用衍射來做深，這就把以前的深度架構改成了拉伸的架構。
橫縱結合，是為太極。
兩種光性質結合在了一起，就建立了任務編碼宏觀拆分機製。具有「廣度」的光神經網絡，就能支撐復雜的智能任務。
甚至能做100多層的深度網絡。
而下圖中的藍色線條，即為衍射。幹涉和衍射，就像樂高拼玩具一樣，拼在一起，就可以做大模型的光計算應用。
大規模的太極光計算芯片，完全可以支持現在的圖像分類、多種音樂風格的生成。
在未來5G和智慧城市結合，會帶來龐大的瞬時數據通道，讓端側處理面臨著嚴峻挑戰。
比如下面這個超大的視頻，如果由A100來跑，還需要8臺到10臺以上才可以。而光芯片只需要一臺，就可以進行這方面的應用了。
因此，光電智能計算，可以支撐智慧城市、智能安防等產業鏈。
未來， 團隊還計劃構建一個光算力實驗室，總之，太極芯片非常有望實現工業場景的應用。
海澱區優勢聚集
以上重磅成果，恰好都誕生在海澱。為什麼？
仔細分析可以知道，這種現象是一種必然。
人才+生態
在海淀，匯集了高密度的人才和生態土壤。
要說海淀區的AI人才濃度，說一聲全國TOP 1應該不算過分。
在這裏，匯聚起了1.23萬人工智能學者，和89位AI2000全球頂尖學者。
全國AI人才看北京，北京AI人才看海淀。
已經「出廠」的人才，密密麻麻地分布在海澱的近千家企業。海淀的AI企業，直接占全北京的2/3，全國的1/5。
還在校的人才，也正緊鑼密鼓地培養中。
全海淀的37所高校中，設立AI專業的高校，就高達21所。
人才、企業、算力基礎設施布置，海淀是妥妥的一條龍布局。
說一聲AI建設創新策源地和產業高地，海淀區是當之無愧。
從小學就開始了
AI人才從什麼時候開始培養？在海淀區，答案是小學生。
海淀區教育委員會，在海淀區的中小學內，正在建設「大模型+教育」場景。
為此智源研究院構建了一套基礎教育專屬知識庫，為小學的3個學科、中學的6個學科，提供了2000套試題。
在學校，孩子們不僅有人工老師，還有AI老師。
海淀區的小學生和中學生們，在課余時間可以隨時向AI老師提問。各種學段、各種學科，AI老師都能為孩子們提供一對一精講答疑。
縱觀全區，已經有36所學校的近3萬名學生，用上了AI產品。
作為全區AI教育的先鋒，中關村三小已經基於多種大模型平臺，構建出本校的模型對接平臺了！
在這個平臺上，設定好了學校專用的「知識庫」，可以對接不同的模型引擎，分析知識庫內容，做相應的輸出。
目前，中關村三小的小學生們，已經擁有了自己的「小學信息科技課標助手」「小學語文學科課標助手」「六年級下冊」專用模型了！
海淀名校北京一零一中學，也和北京大學前沿計算中心、騰訊公司合作建立了人工智能AI實驗室。
在實踐的探索中，幾方聯合構建出了三級人工智能實驗室課程體系，包括人工智能校本課程、大中貫通課程、校企聯合課程。
另一名校十一學校，則直接組建了一支AGI應用研究項目團隊。
在這裏，老師們會使用智譜清言和Kimi Chat等國產大模型，來加持自己的教學設計國產，文章、報告、教案的生成，都比以往快了不少倍。
高校雲集，精英匯聚
連中小學都已經用AI工具全面「武裝」，那就更不用說，位於海淀的清華、北大、北航、人大、北大、北理工等響當當的全國頂級高校了。
強強聯合，會碰撞出怎樣的火花？
在高校層面，海淀區政府已經率先打通了多項深度合作。
和清華，海淀區簽訂了「共建人工智能產業高地」戰略合作協議。
這項深入合作，將圍繞AI創新平臺建設、核心技術攻關、科技成果轉化等多方面，共同整合雙方資源。
其次，海淀區與北航簽署了合作備忘錄，共建AI產業高地。
未來，雙方還會在促進科教融合發展、推動產業規模集聚、深化人才培養與交流、優化人文環境建設等方面，開展深入合作。
同時，海淀區還與人大簽署了共建人工智能產業高地合作備忘錄，在人工智能理論研究、技術協同攻關、高端智庫建設、人才培養等方面緊密對接，加速科研成果轉化落地，推動人工智能健康發展，全力建設好中關村人工智能產業集聚區。
最後，海淀區會繼續與北郵、北大、北理工等高校，在核心技術攻關、人才交流培養、產業集聚發展、科技成果轉化等領域展開深入合作，加快形成新質生產力。
AI產業高地，已然在逐漸建成。
全國重點實驗室落地
與此同時，海淀區服務落地了多個人工智能領域全國重點實驗室。
海淀區積極對接全國重點實驗室，重點落地建設清華大學互聯網體系結構室、北京大學微納電子器件與集成技術等人工智能領域相關全國重點實驗室，加強區域共建，推動優勢學科向縱深突破。
深度對接區內人工智能領域全國重點實驗室，服務支持全重發展建設，推動優質科技成果落地海澱。
科技成果轉化平臺
如何讓高校成果走向實驗室？如何讓AI技術更好地服務企業和社會？
為了打通科技成果轉化「最初一公里」，概念驗證中心如雨後春筍般破土而出。
而當前，已有的清華、中科院等5家概念驗證中心，已經踏出了成果轉化的「第一步」。
此外，海淀區還正在籌建AI領域概念驗證中心。
未來，還會有更多的科研成果在海淀區完成應用轉化，隨著產業聚集，這裏將出現一片別樣的創新生態。
---[新智元報導*編輯：編輯部/來源: 新智元]
