林渊深知,在现有的冯·诺依曼架构框架内进行优化,终将面临物理极限的“天花板”。要想实现真正的超越,必须在颠覆性技术方向上提前布局,哪怕这些探索充满不确定性,甚至可能长期看不到回报。他下定决心,将“星火”的一部分灵魂和资源,投向这片充满风险的“无人区”。
“前沿实验室”正式挂牌成立,由林渊亲自担任主任,陈深、赵青兼任首席科学家。 实验室的定位极其明确:不追求短期产品化,专注于高风险、高回报的下一代计算范式基础研究。 首批设立了三个高度前瞻的探索方向:
存算一体架构探索:旨在从根本上破解“内存墙”瓶颈。研究方向并非简单的近存计算,而是更激进的忆阻器(memristor)基神经网络计算和基于dRAm的存内逻辑运算,目标是实现数据在存储单元内直接完成计算,彻底消除数据搬运的能耗和延迟。
硅基光电子集成探索:研究如何在芯片内部用光代替电进行高速数据传输,探索将微纳光器件与cmoS逻辑电路 monolithic 集成的可行性,以应对未来芯粒间互连的带宽和功耗危机。
类脑计算架构探索:借鉴生物大脑的低功耗、高容错、事件驱动特性,设计全新的脉冲神经网络(SNN)硬件架构,探索其在实时感知、边缘智能等场景的潜力。
实验室的启动,在公司内部引发了不小的争议。巨大的研发投入、遥远且不确定的回报,让一些注重实效的团队成员感到担忧。“我们连‘昆仑’的商业化还没完全站稳,现在就投入这么多资源去搞这些‘科幻’一样的东西,是不是太冒险了?”一位资深项目经理私下表达了他的疑虑。
林渊在实验室的第一次全体会议上,回应了这种担忧:“同志们,我知道很多人觉得为时尚早。但科技的突破,从来不是一蹴而就的。我们现在投入,不是为了明天就能产出产品,而是为了五年、十年后,‘星火’还能活着,还能引领潮流。辰光已经行动了,如果我们不跟上,今天所有的成功,都可能成为明日黄花。深空探索,是为了给‘星火’寻找下一个家园。”
他的远见和决心,暂时平息了内部的争议。实验室汇聚了一批对技术有极致追求的年轻科学家和工程师,他们被允许失败,被鼓励天马行空。实验室里,充满了各种奇思妙想和看似不可能的实验装置。
然而,深空探索的孤独与艰难,远超想象。
存算一体小组在尝试制备高性能忆阻器阵列时,遇到了工艺稳定性的巨大挑战,器件性能波动极大,难以实现可靠的矩阵运算。硅光小组则在光波导与电学器件的单片集成上,遭遇了损耗和串扰的难题,进展缓慢。类脑计算小组更是面临硬件实现脉冲时序精确控制的巨大复杂性。
几个月过去,除了堆积如山的实验数据和有限的学术论文,距离任何可行的原型都遥遥无期。实验室外,主流的“昆仑”芯片商业化团队则不断传来订单和营收的捷报。这种反差,让实验室的成员感到了无形的压力和些许的迷茫。
就在探索陷入胶着之时,林渊再次动用了系统。
他消耗了剩余的1070点积分中的600点,进行了一次指向性极强的推演:
【推演目标:在“存算一体”、“硅光集成”、“类脑计算”三个方向中,短期内最具工程化潜力的突破路径。】
系统光点经过长时间的复杂演算后,给出了一个出人意料的提示:
【路径融合提示】:单一技术路径短期内难有突破。建议关注“存算一体架构与稀疏化计算模型的结合点”。利用稀疏化计算中大量的零值跳过特性,可大幅降低对忆阻器阵列一致性的苛刻要求,或可作为一种可行的过渡性技术路径,率先在特定领域(如超大规模推荐系统推理)实现应用突破。
这个提示,如同在迷雾中点亮了一座灯塔!它没有给出具体的解决方案,却指出了一个极具创造性的思路——将前沿探索与现有优势相结合。
林渊立刻召集实验室核心成员,传达了这一思路。陈深和赵青听后,眼中放光。他们意识到,这或许是一条可行的捷径:不必等待完美的存算一体器件,而是利用“昆仑”芯片已在稀疏计算上积累的软硬件优势,设计一种混合架构,将最耗时的稠密矩阵运算尝试用尚不成熟的存算单元处理,而将稀疏部分仍由传统逻辑单元高效处理。
这个思路,极大地鼓舞了实验室的士气。研究方向迅速调整,开始聚焦于“稀疏化引导的混合存算架构”这一更具现实意义的前沿课题。
就在“星火”向深空迈出试探性一步的同时,辰光科技的前沿布局开始显现其