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硅光计算芯片性能评估与基准测试

共计 30 章节
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01
课程导入与硅光计算芯片概述
目标=硅光计算芯片的定义 · 技术特点 · 应用场景
课程导入硅光计算芯片概述
02
硅光计算芯片的核心器件与计算范式
目标=微环谐振器 · 马赫-曾德尔干涉仪 · 光电探测器等关键器件
硅光计算芯片的核…计算范式
03
性能评估指标体系总览
目标=算力 · 能效 · 延迟
性能评估指标体系…目标=算力
04
基准测试的基本概念与流程
目标=基准测试的定义 · 目的 · 类型（微基准
基准测试的基本概…流程
05
硅光计算芯片的测试环境搭建
目标=光源 · 耦合 · 温控
硅光计算芯片的测…目标=光源
06
光域关键性能参数测量
目标=插入损耗 · 消光比 · 调制效率
光域关键性能参数…目标=插入损耗
07
计算吞吐量与延迟的评估方法
目标=如何定义和测量硅光计算芯片的算… · OPS） · 处理延迟与端到端延迟
计算吞吐量延迟的评估方法
08
能效与功耗评估
目标=静态功耗 · 动态功耗 · 光功率预算
能效功耗评估
09
精度与噪声分析
目标=硅光计算中的模拟特性 · 噪声源（热噪声 · 散粒噪声
精度噪声分析
10
带宽与互连性能评估
目标=片上光互连 · 波分复用带宽 · 调制带宽
带宽互连性能评估
11
面积与集成度评估
目标=芯片面积 · 器件密度 · 集成规模对性能和成本的影响
面积集成度评估
12
微基准测试设计
目标=针对矩阵乘法 · 卷积 · 非线性激活等基本算子的微基准测试用例…
微基准测试设计目标=针对矩阵乘…
13
神经网络推理基准测试
目标=在硅光计算芯片上部署典型网络（… · CNN · Transformer）的基准测试方…
神经网络推理基准…目标=
14
训练与反向传播的基准测试挑战
目标=硅光计算芯片在训练任务中的梯度… · 权重更新等环节的基准测试方法及当前局…
训练反向传播的基准测…
15
基准测试套件与工具链
目标=常用基准测试框架（如MLPer… · DAWNBench）的适配 · 以及面向硅光计算芯片的测试脚本
基准测试套件工具链
16
仿真与建模在性能评估中的应用
目标=使用光学仿真 · 电路仿真和系统级建模预测性能 · 并与实测结果进行对比验证
仿真建模
17
热光效应与温控对性能的影响评估
目标=温度变化对微环谐振波长 · 调制效率等的影响 · 温控策略与热稳定性测试方法
热光效应温控对性能的影响…
18
制造工艺偏差与良率对性能的影响
目标=工艺波动导致的器件性能离散性 · 评估统计分布 · 良率对计算准确性和一致性的影响
制造工艺偏差良率对性能的影响
19
封装与耦合损耗评估
目标=光纤-芯片耦合 · 芯片-芯片耦合的损耗测量与优化 · 封装对整体性能指标的影响
封装耦合损耗评估
20
可靠性测试与老化评估
目标=硅光计算芯片的长期稳定性 · 老化效应测试方法 · 以及可靠性对性能评估结果的影响
可靠性测试老化评估
21
与电子计算芯片的对比基准测试
目标=在相同任务下对比硅光计算芯片与… · TPU等电子芯片的算力 · 能效
电子计算芯片的对…目标=
22
面向特定应用的基准测试
目标=针对光计算优势领域（如光学矩阵… · 光神经网络）设计专用基准测试 · 评估实际应用性能
面向特定应用的基…目标=针对光计算…
23
系统级性能评估
目标=将硅光计算芯片置于完整计算系统… · 评估其与存储 · 电子控制
系统级性能评估目标=将硅光计算…
24
基准测试结果的可重复性与可复现性
目标=实验条件记录 · 数据共享 · 标准化报告格式
基准测试结果的可…可复现性
25
性能瓶颈分析与优化
目标=基于基准测试结果识别瓶颈（如光… · 热串扰 · 电带宽）
性能瓶颈分析优化
26
基准测试中的统计方法与误差分析
目标=测量不确定度 · 置信区间 · 重复性标准差等统计工具在性能评估中的…
基准测试统计方法
27
面向不同集成平台的基准测试差异
目标=硅光 · 氮化硅 · 铌酸锂等平台的计算芯片性能评估特点与…
面向不同集成平台…目标=硅光
28
基准测试驱动的设计迭代
目标=如何利用基准测试反馈指导芯片设… · 器件选型与系统优化 · 形成闭环开发流程
基准测试驱动的设…目标=如何利用基…
29
前沿趋势与新兴基准测试需求
目标=硅光计算芯片向大规模集成 · 光电融合 · 量子计算等方向发展带来的新评估指标与…
前沿趋势新兴基准测试需求
30
课程总结与实战项目
目标=综合运用所学评估与基准测试方法 · 完成一个硅光计算芯片性能评估项目 · 并撰写标准化测试报告
课程总结实战项目