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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

A |     12月19日，记者从省卫生健康委获悉，为持续加强乡村医生队伍建设，提升乡村医生基本医疗服务能力，我省启动乡村医生诊疗能力提升培训项目（“万医轮训”），计划从2024年到2026年，对全省不少于1万名的在岗乡村医生进行培训。         　　据介绍，该项目今年共培训4500余名乡村医生。      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。根据我省农村基层常见病、多发病的情况，确定心脑血管疾病、内分泌及代谢系统疾病、消化系统疾病、呼吸系统疾病、肌肉骨骼系统疾病以及急救急症常见疾病六个方面作为重点培训内容。相关成果发表于国际权威期刊《自然·通讯》。  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。培训采用理论培训与实践技能培训相结合的方式。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。

B |   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。

C | 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。理论培训采取线上直播方式，直播结束后可以随时观看回放，便于村医妥善处理工学矛盾；线下实践技能培训由国家卫生健康委中国乡村医生培训中心对各市派出的优秀医师开展师资培训后，培训合格的师资返回各市，对乡村医生进行培训，将培训送到村医“家门口”。         　　我省通过“万医轮训”的系统、规范培训，使乡村医生掌握必备的医疗知识和技术，进一步提升乡村医生的理论知识素养及专业技能，提高乡村医生的基本医疗服务诊疗能力，为广大农村患者提供更优质便捷的医疗服务。                    责任编辑：李丹。  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。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。  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。

D | （记者颉满斌 通讯员余若怡）。

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Published on:13:15:59