上海交通大學集成電路學院圖像通信與網絡工程研究所陳一彤課題組在算力芯片領域實現關鍵技術突破，成功研制出全球首款支持大規模語義媒體生成的全光計算芯片。該成果以"All-optical synthesis chip for large-scale intelligent semantic vision generation"為題，發表于國際頂級學術期刊《科學》（Science），標志著我國在智能計算芯片領域取得重大原創性進展。

隨著深度神經網絡和生成式AI技術的快速發展，現有電子芯片架構面臨算力增長與能耗控制的雙重挑戰。傳統全光計算芯片受限于光學元件集成度，僅能處理簡單分類任務，而光電混合架構則因信號轉換損耗導致計算速度受限。研究團隊針對這一行業痛點，創新提出全光大規模語義生成芯片LightGen架構，首次在單芯片上實現了百萬級光學神經元集成、全光維度轉換及無監督光芯片訓練算法三大技術突破。

實驗數據顯示，該芯片可直接處理分辨率達512×512的圖像語義生成任務，并支持3D場景重建（NeRF）、高清視頻生成、語義特征遷移等復雜應用。與傳統電子芯片不同，LightGen構建了完整的光信號處理鏈路，從圖像輸入到語義理解，再到內容生成與調控，全程無需電信號介入，真正實現了光子層面的智能計算。研究團隊特別設計的訓練算法，突破了光場真值數據缺失的瓶頸，使芯片具備自主學習能力。

性能測試表明，在相同生成質量標準下，LightGen展現出顯著優勢。使用常規輸入設備時，其算力與能效較頂尖數字芯片提升達2個數量級；若配備前沿光信號輸入裝置，理論算力可提升7個數量級，能效提升8個數量級。這種跨越式性能提升，不僅驗證了全光架構處理復雜生成任務的可行性，更為下一代超低功耗智能計算芯片開辟了新路徑。該成果已通過多場景驗證，包括高分辨率圖像生成、動態視頻處理及三維場景重建等典型應用。