光子芯片可望為量子運(yùn)算鋪路加速發(fā)展

隨著人工智能（AI）等技術(shù)飛速進(jìn)步，過去以電子傳輸與處理數(shù)據(jù)的作法，逐漸面臨了對運(yùn)算資源及能耗的需求持續(xù)暴增所帶來的艱鉅挑戰(zhàn)，在研究人員的努力下，近年來光子技術(shù)應(yīng)用逐漸嶄露頭角。市場認(rèn)為，光子技術(shù)的進(jìn)展可望為量子運(yùn)算鋪路，Analytics Insight報導(dǎo)最近也列出了4家目前在光子芯片開發(fā)上表現(xiàn)不錯的公司與研究機(jī)構(gòu)。

首先是專注為AI加速應(yīng)用開發(fā)光學(xué)運(yùn)算處理器的美國新創(chuàng)Lightmatter，該公司開發(fā)出一種晶圓級可程序化芯片互連架構(gòu)，利用了光子技術(shù)來提高運(yùn)算效能并降低能耗。Lightmatter的Passage光芯片可讓異質(zhì)芯片之間以前所未見的高速來進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，而Passage也為芯片間提供了可完全重構(gòu)（fully reconfigurable）之互連拓架構(gòu)，讓建構(gòu)異質(zhì)運(yùn)算系統(tǒng)的成本及復(fù)雜度大幅降低。

其次是史丹佛大學(xué)（Stanford University）電子工程教授Jelena Vuckovic帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì)，該團(tuán)隊(duì)致力于多種研究，其中一項(xiàng)成果是利用鉆石制作出一款光子芯片原型，主要是想教導(dǎo)各界如何利用硬度與鉆石相當(dāng)，卻比較不會那么難取得的碳化硅等材料來制作光芯片。

再來是麻省理工學(xué)院（MIT）也有團(tuán)隊(duì)開發(fā)出創(chuàng)新的光子芯片，不只能耗較低，用來處理超大型神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)時，效能還可比當(dāng)今傳統(tǒng)計算機(jī)高上數(shù)百萬倍。MIT的研究人指出，這種全新的光子芯片采用了更小的光學(xué)元件以及獨(dú)特的光信號處理技術(shù)，大幅縮減了芯片面積與能耗，使其得以擴(kuò)展到比一般規(guī)模大上好幾個數(shù)量級的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)上。

最后是波士頓新創(chuàng)Lightintelligence，該公司正在開發(fā)一種全新的AI加速芯片，利用光來處理機(jī)器學(xué)習(xí)所需的核心運(yùn)算，可以為AI模型的訓(xùn)練及推論提供更強(qiáng)大的后盾，理論上比當(dāng)今速度最快的邏輯閘電路還要更快。此光學(xué)芯片大小跟印刷電路板差不多，其它優(yōu)點(diǎn)包括能耗低、以及較不易受環(huán)境溫度或電磁場等其它外在條件變化影響等。
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