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硅光计算芯片片上光互连与数据流架构

共计 30 章节
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01
课程导入与全景认知
目标=硅光计算芯片的定义 · 片上光互连与数据流架构的协同关系 · 课程学习地图与工程实践目标
课程导入全景认知
02
硅光计算芯片的物理基础
目标=硅基光电子器件原理 · 光在芯片中的传输与调制机制 · 与CMOS工艺的兼容性约束
硅光计算芯片的物…目标=硅基光电子…
03
片上光互连的核心器件选型
目标=微环谐振器 · 马赫-曾德尔调制器 · 光波导
片上光互连的核心…目标=微环谐振器
04
光互连拓扑结构设计
目标=波导网络 · 光交叉开关 · 总线型与网状拓扑的带宽
光互连拓扑结构设…目标=波导网络
05
波长路由与波分复用技术
目标=多波长光源 · 阵列波导光栅 · 波长分配策略及其对互连密度的影响
波长路由波分复用技术
06
光互连的调制与解调方案
目标=调制格式 · 驱动电路协同设计 · 误码率与能耗评估方法
光互连的调制解调方案
07
光信号在片上的损耗与噪声管理
目标=插入损耗 · 串扰 · 反射
光信号片上的损耗
08
光电协同仿真流程
目标=从器件级到系统级的仿真工具链 · 光路与电路联合仿真 · 性能指标提取
光电协同仿真流程目标=从器件级到…
09
数据流架构基础
目标=数据流计算模型 · 图表示 · 算子调度与硅光计算芯片的映射关系
数据流架构基础目标=数据流计算…
10
光互连驱动的数据流映射
目标=将计算图划分为光通信域与电计算… · 数据搬运与计算重叠策略
光互连驱动的数据…目标=将计算图划…
11
片上光互连的带宽分配与仲裁
目标=动态带宽调度 · 冲突避免 · 服务质量保障机制
片上光互连的带宽…仲裁
12
光计算单元与数据流协同设计
目标=光矩阵乘法器 · 非线性单元与数据流控制器的接口设计
光计算单元数据流协同设计
13
存储层次与光互连的融合
目标=光缓存 · 电缓存与数据流架构中的存储访问模式优…
存储层次光互连的融合
14
硅光计算芯片的时钟与同步
目标=光时钟分布 · 全局同步与数据流架构中的异步通信机制
硅光计算芯片的时…同步
15
热管理与光互连稳定性
目标=热光调谐 · 温度传感与反馈控制对数据流可靠性的影…
热管理光互连稳定性
16
面向神经网络推理的硅光数据流架构
目标=卷积 · 矩阵乘 · 激活函数的光域实现与数据流调度案例
面向神经网络推理…目标=卷积
17
面向训练加速的硅光互连数据流
目标=梯度传输 · 参数更新与光互连带宽需求的匹配设计
面向训练加速的硅…目标=梯度传输
18
光互连的容错与冗余设计
目标=器件失效模型 · 冗余路径 · 数据流重映射与可靠性评估
光互连的容错冗余设计
19
硅光计算芯片的封装与接口
目标=光纤阵列耦合 · 光电共封装 · 芯片间光互连与数据流扩展
硅光计算芯片的封…接口
20
设计空间探索与优化方法
目标=面积 · 功耗 · 延迟
设计空间探索优化方法
21
版图与物理设计实践
目标=光波导布线规则 · 光电混合布局 · 设计规则检查与流片准备
版图物理设计实践
22
测试与表征方法
目标=光眼图 · 误码率测试 · 片上探测
测试表征方法
23
硅光计算芯片的编程模型
目标=光互连感知的编程抽象 · 数据流图编译 · 运行时调度接口
硅光计算芯片的编…目标=光互连感知…
24
典型应用场景实战
目标=光互连加速的矩阵计算 · 图神经网络 · Transformer推理的数据流架…
典型应用场景实战目标=光互连加速…
25
系统集成与协同验证
目标=CPU/GPU与硅光计算芯片的… · 数据流协议 · 软硬件协同验证
系统集成协同验证
26
性能建模与基准测试
目标=建立光互连与数据流架构的性能模… · 基准测试集与对比分析方法
性能建模基准测试
27
能耗与能效优化
目标=光互连能耗来源 · 数据流调度节能策略 · 能效比评估与优化案例
能耗能效优化
28
前沿光互连技术对数据流架构的影响
目标=片上光频梳 · 量子点激光器 · 拓扑光互连的架构启示
前沿光互连技术对…目标=片上光频梳
29
工程案例研究
目标=典型硅光计算芯片的片上光互连与… · 设计决策与经验总结
工程案例研究目标=典型硅光计…
30
课程综合项目
目标=给定计算任务与约束 · 完成硅光计算芯片的片上光互连与数据流… · 仿真与答辩
课程综合项目目标=给定计算任…