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7月20日，“2025基礎(chǔ)科學(xué)與人工智能論壇”在北京中關(guān)村國家自主創(chuàng)新示范區(qū)會議中心舉行。本次論壇是“2025國際基礎(chǔ)科學(xué)大會”的特別活動之一，由清華大學(xué)求真書院主辦。

2025國際基礎(chǔ)科學(xué)大會主席、菲爾茲獎得主丘成桐在致辭中表示，科學(xué)突破不是憑空堆砌，而是來源于對自然本質(zhì)的深刻洞察與長期積累。他表示，要在中國大地上發(fā)展具有國際影響力的基礎(chǔ)科學(xué)體系，使之進(jìn)一步延伸至人工智能、工程物理等領(lǐng)域。

清華大學(xué)電子工程系主任、IEEE Fellow（電氣電子工程師學(xué)會會士）汪玉教授在《高能效人工智能的發(fā)展與思考》的主旨演講中認(rèn)為，人工智能正逐步成為繼蒸汽機(jī)、電氣化與信息技術(shù)之后的“第四次產(chǎn)業(yè)革命”核心動力。以大模型為代表的新范式，標(biāo)志著AI系統(tǒng)不再是孤立的算法優(yōu)化，而是數(shù)據(jù)、電力與算力的深度融合。

在這種背景下，傳統(tǒng)以TOPS/J（每焦耳執(zhí)行的算術(shù)操作數(shù)）為核心的芯片效能指標(biāo)已難以反映AI系統(tǒng)的實(shí)際推理效能，AI2.0時代更應(yīng)關(guān)注“Tokens/J”指標(biāo)，即單位能耗下可生成的有效Token數(shù)量。汪玉教授結(jié)合AGI（通用人工智能）五階段模型，指出當(dāng)前AI系統(tǒng)普遍面臨“模型智能水平（IQ）持續(xù)提升，其推理能效（Tokens/J）卻不斷下降”的矛盾。他強(qiáng)調(diào)，技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室階段邁入產(chǎn)業(yè)階段的關(guān)鍵條件是“價值大于投入”，真正意義上的產(chǎn)業(yè)革命需要突破系統(tǒng)性臨界點(diǎn)，即生產(chǎn)與應(yīng)用的成本足夠低廉、智能水平足夠可靠、系統(tǒng)規(guī)模足夠可擴(kuò)展。

針對當(dāng)前AI系統(tǒng)能耗高的問題，汪玉從系統(tǒng)設(shè)計(jì)的底層邏輯出發(fā)，闡釋了提升能效的兩條主要優(yōu)化路徑：一是在保持能效水平的基礎(chǔ)上提升智能水平；二是采用軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)，在不犧牲IQ的前提下拉升?Tokens/J。

圓桌討論環(huán)節(jié)，北京中關(guān)村學(xué)院院長、中關(guān)村人工智能研究院理事長劉鐵巖認(rèn)為，當(dāng)下人工智能的發(fā)展已由早期的感知與表征進(jìn)入到復(fù)雜推理與多模態(tài)理解階段。大模型通過對人類知識的壓縮與邏輯重建，成為當(dāng)前人工智能體系的主引擎，而科學(xué)智能則通過模型提出科學(xué)假說、進(jìn)行驗(yàn)證仿真，拓展知識邊界；具身智能則為AI提供了與物理世界交互和驗(yàn)證知識的手段。這三者并非孤立，而是構(gòu)成一個持續(xù)循環(huán)、動態(tài)反饋的飛輪系統(tǒng)，一旦閉環(huán)形成，將有望推動AI實(shí)現(xiàn)高頻率、高密度的進(jìn)化過程。

曦智科技（Xizhi Technology）創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官沈亦晨系統(tǒng)闡述了光計(jì)算芯片在突破傳統(tǒng)電子計(jì)算瓶頸中的顛覆性潛力，并分享了曦智科技在該領(lǐng)域的技術(shù)演進(jìn)、產(chǎn)品落地及未來發(fā)展路線。

沈亦晨認(rèn)為，隨著人工智能模型參數(shù)量級呈指數(shù)級增長，算力成為AI落地與發(fā)展的核心瓶頸。盡管業(yè)界在傳統(tǒng)電子芯片架構(gòu)下已嘗試諸如近存計(jì)算（CNM）、存內(nèi)計(jì)算（CIM）等多種優(yōu)化策略，但這些手段仍局限于晶體管架構(gòu)內(nèi)部優(yōu)化，其算力上限受限于單位面積可集成晶體管數(shù)的物理天花板。

對此，他認(rèn)為光計(jì)算提供了一種范式轉(zhuǎn)變：通過在芯片級別上集成數(shù)萬個納米尺度的光學(xué)干涉單元，實(shí)現(xiàn)無功耗、超高速的矩陣運(yùn)算。沈亦晨表示，集成光計(jì)算技術(shù)提供了從根本層面突破電子計(jì)算限制的路徑。通過構(gòu)建大規(guī)模納米級光子器件陣列，利用光波干涉完成高并行矩陣運(yùn)算，光計(jì)算在延遲、能效比和可擴(kuò)展性方面具有顯著優(yōu)勢。光子芯片天然具備低延遲、高能效特點(diǎn)，且其延遲不隨矩陣維度增長而顯著增加。同時，他也表示，光子技術(shù)無法完全取代電子技術(shù)，光電協(xié)同（hybrid computing）才是面向未來的最佳架構(gòu)選擇。

（論壇主辦方供圖）