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可重构光学算术逻辑单元芯片研制成功_我的网站

一 |     　　上海8月21日电 (记者 李姝徵)上海市政府21日举行“开局起步‘十五五’”系列主题市政府新闻发布会，介绍《中国(上海)自由贸易试验区临港新片区发展“十五五”规划》(以下简称《规划》)等有关内容。      记者24日从兰州大学获悉，该校物理科学与技术学院田永辉教授团队在光学数字计算领域取得重要进展。该团队研制出一种可重构光学算术逻辑单元芯片，将多种逻辑与算术运算集成于同一硬件平台。相关成果发表于国际权威期刊《自然·通讯》。　　中国(上海)自由贸易试验区临港新片区(以下简称临港新片区)管理委员会专职副主任唐浩介绍，过去五年，临港新片区GDP年均增长18.6%，区规上工业总产值突破4500亿元、年均增长27.7%，工业固定资产投资连续四年占全市约五分之一，发挥了全市经济增长极作用。  随着人工智能与数据密集型应用对高速、低时延计算需求的激增，传统电子集成电路正面临摩尔定律放缓、互连带宽受限和功耗持续上升等挑战。集成光子技术凭借大带宽、高速并行处理和低传输时延等优势，为突破电子计算瓶颈提供了重要的技术路径。　　“十五五”是临港新片区实现转段跃升、特色成势的关键期。唐浩表示，临港新片区将以“五个重要”为统领，突出“两区一城”发展定位，即加快建设国家高水平开放压力测试的先行示范区、全市“五个中心”建设的重要功能区以及海内外创新创业人才集聚的临港科创城。  基于这一背景，研究团队依托成熟的硅光子集成平台，利用微环调制器体积小、调制速度快、功耗低且易于电控重构的特点，研制出可实现多种逻辑与算术功能动态切换的光学数字计算芯片。“十五五”期间，全国首创性制度创新案例新增达70项，全社会研发经费占GDP比重保持在6%以上，实现GDP年均增长7.5%。

二 | 　　《规划》安排了六项任务。第一，深化更高水平对外开放。团队通过级联微环构建基本逻辑单元，实现了NOT、AND、OR、XOR和XNOR等多种逻辑运算；同时引入波长维度并行处理不同二进制位，使同一硬件架构能够动态切换为2比特加法器、减法器和数值比较器，无需重新设计芯片结构。  芯片基于220纳米硅绝缘体平台制备，每个微环集成载流子耗尽型高速电光调制结构和热调谐单元，可分别完成高速数据加载与工作波长校准。将围绕跨境数据、离岸和跨境金融、高能级航运、保税新业态等领域深化制度创新。“十五五”末，实现保税维修进出口额1000亿元，离岸转手买卖交易额500亿美元。实验结果表明，该系统在20Gbit/s速率下实现了基本逻辑运算及算术功能，计算密度达到528Gbit/s2，能效达12.36fJ/bit。率先开展离岸金融先行先试，推动数据跨境的负面清单和操作指引迭代扩容，建设全球航运枢纽，打造国际航运绿色能源加注中心。　　第二，塑造前沿产业集群新优势。将聚焦“4+1”前沿产业，持续完善产业生态，形成链主企业带动、产业链上下游中小企业协同发展、高增长企业不断涌现的良性格局。

三 | “十五五”末，预计形成3个千亿级制造业集群，到2030年，实现规模以上工业总产值突破6500亿元。  在此基础上，团队完成了高速数据加密与解密、医学图像水印嵌入和图像差异增强等应用验证，展示了该架构从基础逻辑器件向多功能光学数字计算系统扩展的能力。  田永辉表示，该工作为构建高密度、低功耗、可重构的光子算术逻辑处理芯片提供了新的实现路径，也为光学数字计算在高速信息处理和片上智能计算中的应用奠定了器件基础。集成电路将以晶圆制造、高端封测为核心，带动设计、设备、材料全链布局，产值突破1200亿元；智能汽车将着重智能化突破，产值超3000亿元；高端装备聚焦新型储能及能源装备，产值突破1000亿元。围绕大飞机总装配套的结构大部段、复合材料、机载设备、发动机等关键领域，推动民用航空产值突破500亿元。

四 | 　　第三，打造“临港科创城”创新创业引力场。将加快临港实验室等高能级研发平台建成投用，持续导入与临港主导产业相匹配的公共科研机构、服务平台，完善概念验证和中试能力，提升商业验证功能，让技术不仅“做得出”，还要“用得上、推得开”。（记者颉满斌 通讯员余若怡）。大力支持超级个体OPC发展。　　第四，构建开放型现代服务业新体系。将提升工业服务对制造升级的全面赋能，加大AI+工业服务、工业机器人应用。深化国际数据经济产业园建设，建设大模型出海预训练基地，发展“来数加工”“数字出海”“词元出海”等新业态。提高金融服务实体经济的质效水平，集聚多元金融贸易主体做强滴水湖金融湾品牌。　　第五，打造洋山特殊综合保税区开放新标杆。将深化数字综保区2.0版建设，实现数据互联互通、提升通关效率和服务质效。做大做强保税新业态，打造汽车、航空发动机等保税维修产业高地。　　第六，全面建设“年轻的城、年轻人的城”。

五 | 将加快南汇新城综合性节点城市建设，推进交通、教育、医疗、城市安全等建设，完善青年创新创业和安居保障，塑造近悦远来的友好人文环境。

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