时波计算 (Temporal Wave Computing),是一种构筑在晶体管基础之上的新型AI计算电路。它通过电路层面的巧妙设计,使时序脉冲在阻容网络中以**行波动力学**的方式传播与干涉,从而直接完成计算,在底层绕过了对传统冯·诺依曼架构中密集型数字电路与大规模数据搬运的依赖。
此技术既可集成于芯片内部,也能灵活部署于硅中介层或先进封装内。相比传统架构,时波计算有望将AI计算的能效提升**至少2个数量级**,并显著降低系统成本。
## 硬件实现形式
时波计算目前主要有两种构筑形式,分别针对AI推理与训练场景:
### 1. 面向高能效推理的混合信号计算电路
在晶粒外部的硅中介层或封装基板上,构筑被动式高精度电阻阵列,直接在模拟域内以“行波”方式完成乘累加、激活与量化等核心计算。
更进一步,通过**无掩膜光刻或激光修调等工艺**,将训练后的网络权重永久固化为物理连接。此举能彻底消除权重的动态存取开销,在实现极高能效的同时,获得**确定性、超低延迟的推理性能**。
### 2. 面向训练加速的混合信号计算电路
在训练专用的数字架构中,将计算树底层执行乘累加等密集操作的核心单元,替换为定制化的高能效时波计算单元,从而在关键数据路径上直接优化最耗能的算子,大幅提升训练过程的整体能效。
## 共同的范式优势
以上两种形式均通过模拟计算单元重构了数据流,从根本上改变了**算力密度与晶体管数量的比例关系**。这使得时波计算能够**在不依赖最先进半导体工艺制程的前提下**,持续提升算力与能效,为AI计算的规模化发展提供了一条切实可行的**高能效路径**。