據(jù)分析,人工智能、自動(dòng)駕駛汽車和其他需要快速處理大量數(shù)據(jù)的系統(tǒng)目前需要運(yùn)行現(xiàn)代先進(jìn)計(jì)算負(fù)載,而該技術(shù)可以滿足日益增長的需求。
當(dāng)今最先進(jìn)的微處理器芯片可以包含數(shù)百億個(gè)晶體管,它們的銅互連電路在運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生大量熱量。不過,與光子不同,電子具有質(zhì)量和電荷——當(dāng)它們流經(jīng)金屬或半導(dǎo)體材料時(shí),會被硅和金屬原子散射,使它們振動(dòng)并產(chǎn)生熱量。因此,提供給微處理器的大部分電力都被浪費(fèi)了。
未來如果計(jì)算機(jī)用光子而不是電子來傳輸數(shù)據(jù),它們的性能會更好,消耗的能量也會更少。使用光傳輸數(shù)據(jù)在處理器芯片和它們之間的聯(lián)系,將有望大幅提高計(jì)算機(jī)的速度(片上速度和到通信速度),并減少需要獲得授權(quán)的操作步驟流程,有望帶來更快、更強(qiáng)大、更高效的計(jì)算機(jī)。
來自eMarketer的一份最新調(diào)研顯示,越來越多的公司正在開發(fā)硅光子半導(dǎo)體芯片,從而為計(jì)算機(jī)等設(shè)備提供更快的速度、更大的功率并提高運(yùn)行效率。
據(jù)分析,人工智能、自動(dòng)駕駛汽車和其他需要快速處理大量數(shù)據(jù)的系統(tǒng)目前需要運(yùn)行現(xiàn)代先進(jìn)計(jì)算負(fù)載,而該技術(shù)可以滿足日益增長的需求。
光子學(xué)領(lǐng)域的一家公司Luminous Computing已經(jīng)在A輪融資中籌集到了1.05億美元,投資者中包括比爾·蓋茨(Bill Gates)。據(jù)the Next Platform公司最近透露,它計(jì)劃使用基于光的技術(shù)建造一臺AI超級計(jì)算機(jī)。當(dāng)下,超算是機(jī)構(gòu)和國家非常注重的產(chǎn)品,而AI+超算越來越成為一種新的計(jì)算趨勢。
惠普企業(yè)(HPE)與Ayar實(shí)驗(yàn)室達(dá)成了一項(xiàng)多年戰(zhàn)略合作,利用這家初創(chuàng)公司的硅光子技術(shù)。據(jù)報(bào)道,該技術(shù)可以達(dá)到電子I/O電路帶寬的1000倍,而功率只有十分之一,用于HPE Slingshot。
歐洲的研究人員則研發(fā)出了一種新的硅鍺發(fā)光合金,以獲得相應(yīng)的光子芯片,這將給計(jì)算機(jī)帶來革命性的變化。他們的下一步是開發(fā)一種硅兼容激光器,它將集成到電子電路中,并成為光子芯片的光源。
去年3月,Lightmatter公司稱計(jì)劃在今年晚些時(shí)候推出其首款基于光的人工智能芯片Envise。它將提供包含16個(gè)芯片的服務(wù)器刀片,適合傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心。
隨著創(chuàng)新的驅(qū)動(dòng)器越來越多地沖破數(shù)據(jù)瓶頸,光子學(xué)可以推進(jìn)最苛刻的技術(shù)領(lǐng)域——如AI、量子計(jì)算和自動(dòng)化。它也可能讓我們更接近家庭,以更快的物聯(lián)網(wǎng)和下載速度和更高的流質(zhì)量。
據(jù)Luminous首席行政官M(fèi)arcus Gomez稱,從十年前的AI型號最多有1億參數(shù),一小時(shí)乘坐一臺電腦訓(xùn)練。如今,模型有10萬億參數(shù),每年需要成千上萬的機(jī)器培養(yǎng) - 放緩,光子學(xué)可以加快訓(xùn)練的幾天。
由于光子學(xué)期間相較電子產(chǎn)品而言使用的能量較少,因此它也適用于AVS形態(tài)的產(chǎn)品,這必須從能量密集的激光雷達(dá)、雷達(dá)和相機(jī),緊湊的車輛電池以及縮小范圍處理大量數(shù)據(jù)。
這也是哈佛和波士頓大學(xué)與Luminous達(dá)成合作的一大驅(qū)動(dòng)因素,主要是將其電光計(jì)算解決方案應(yīng)用于自動(dòng)駕駛方面的問題。
近期,在俄烏沖突以及新冠疫情的雙重影響下,半導(dǎo)體與芯片行業(yè)也遭受牽連。據(jù)悉,這可能會對烏克蘭供應(yīng)半導(dǎo)體生產(chǎn)所需的原材料氣體氖、氬、氪和氙的長期能力產(chǎn)生負(fù)面影響。預(yù)計(jì)這場沖突也會影響到光電子行業(yè),不利于它的前景。
Luminous計(jì)劃在24個(gè)月內(nèi)實(shí)現(xiàn)其系統(tǒng)設(shè)備上市銷售,但這可能會推遲,除非采取措施回收和回收氖氣(neon gas)或更有效地使用它。
光子學(xué)在芯片與電子行業(yè)的應(yīng)用讓人期待。一方面,光子學(xué)可能會顛覆電子行業(yè);但另一方面,它的新穎性加上供應(yīng)鏈的挑戰(zhàn)可能會延緩應(yīng)用。