半导体职业关于高功能微处理器和相关集成电路的抢先会议之一Hot Chip 32近期落下帷幕， 脱胎于麻省理工学院(MIT)的人工智能加快开发光学核算处理器的子公司Lightmatter展现了一款测验芯片。
据悉，这款处理器芯片运用了硅光子学和MEMS技能，以光的速度(硅)履行矩阵向量乘法，由毫瓦激光光源供电。其核算速度比晶体管芯片(包括最新的GPU)要快几个数量级，并且耗电量十分小。
几十年前就有研讨人员测验将光学运用在核算范畴，可是一向没有找到适宜的落地场景。
现在有着大算力需求的AI技能为光子芯片翻开了运用窗口，商业化的脚步也越来越近。
未来核算呼喊更高功能硬件
Lightmatter表明将在2021年秋季推出其首个商用产品，一款带有光学核算芯片的PCIe卡，专用于数据中心AI推理作业。
材料显现，Lightmatter是一家核算机硬件公司，致力于运用集成的光子学技能来制作更快、更高效的处理器。这家公司的要点研讨范畴是运用传统核算机芯片制作工艺中与晶体管一同制作的可编程光子元件阵列，来加快深度神经网络中的要害操作。
谈到深度神经网络就不得不提谷歌，谷歌开源软件渠道TensorFlow就可用于深度神经网络模型的练习和推理算法，而Lightmatter也在2019年从谷歌母公司Alphabet旗下的风险出资部分GV处取得了一笔出资。这好像阐明，谷歌正在从硬件层面寻求人工智能技能的打破口。
研讨光子芯片一是为AI年代供给更高功能的硬件，另一方面则是为了应对摩尔定律失效的或许。未来，人类或许无法再依托曩昔晶体管堆叠的方法来提高核算机的功能，光子芯片被以为是未来的首要开展方向之一。
在这样的技能开展布景下，国内外光子芯片研制团队开端锋芒毕露。国内光子芯片创业企业曦智科技(Lightelligence)于2018年树立，创始人沈亦晨结业于麻省理工学院物理系，博士在读期间专攻纳米光学技能。2017年，沈亦晨以榜首作者身份在《天然-光子》杂志上宣布了一篇针对可程序规划纳米光子处理器的论文。2018年，曦智科技创建，取得百度风投与真格基金的1000万美元出资。
本钱加持下，沈亦晨带领团队于2019年4月推出全球首个光子AI 芯片原型。揭露材料显现，曦智科技研讨团队在这个原型产品上成功用光子芯片运行了Google Tensorflow自带的卷积神经网络模型来处理MNIST数据集。这个模型是一个运用核算机视觉辨认手写数字的基准机器学习模型，也是机器学习中最闻名的基准数据集之一。
曦智科技表明，测验中整个模型超越95%的运算是在光子芯片上完结的处理，测验成果显现，光子芯片处理的准确率现已挨近电子芯片(97%以上)，别的光子芯片完结矩阵乘法所用的时刻是最先进的电子芯片的1/100以内。
在国内为数不多的创业企业中，曦智科技是首家研讨出AI光子芯片原型的企业，因而取得了更多资方的喜爱，逐步进入到大众视界。
光子芯片商业化蓄势待发
本年，曦智科技已完结由经纬我国和中金本钱旗下中金硅谷基金领投的2600万美元A轮融资，以及和利本钱等组织的数千万美元A+轮融资。
沈亦晨以为，根据光子芯片速度快、损耗少、算力高、成本低的这些特色，许多面对功能瓶颈的深度学习场景将是其大展身手的方向。他表明，曦智科技在未来3年内将致力于布局与打造包括芯片规划、中心算法、传输等在内的完好光子核算生态。
能够看出，光子芯片间隔在国内正式商用越来越近了。
业界专家告知记者，数据中心服务器或许能够成为光子芯片最早的商场切入点。
新基建浪潮下，数据中心作为重要新式基础设施，成为了百度、腾讯、阿里等科技巨子争相抢占的数字高地。数字经济现已成为推进我国经济高质量开展的主旋律，全国各地、各职业企业都在数字化转型的道路上积极探索，无论是硬件仍是软件，都在走向AI化，这意味着数据量的添加和对算力的更高要求。
随之带来的是数据中心居高不下的耗电量，这为高算力、低功耗、低推迟的光子芯片带来了极佳的运用时机。
谈到光子芯片研制阶段所面对的应战，某光子芯片研制企业相关负责人坦言，公司想要吸收更多技能人员，可是光子芯片是新式范畴，现在国内对口人才寥寥无几，了解的人并不多。
若走到实践运用阶段，又该怎么快速翻开商场呢？该负责人对记者表明，这是个既杂乱又简略的问题：简略在即插即用，公司能够供给端到端的解决方案，产品能够直接插到服务器里，完成功能加成;杂乱在怎么作出满意用户需求的芯片，这就需求客户在前期和研制团队在芯片规划和软件架起上进行很多交流。
光子芯片或成工业引路石
业界专家指出，光子芯片尽管优势显着，但也有不能触及之地，比如在存储上，光子芯片在短期内是无法代替电子芯片的。不过从长时间看，光子技能不断迭代并且开展远快于传统数字芯片，未来大面积代替电子芯片的或许性很高。
因为外部压力加上要害技能缺少，我国集成电路工业正在困难前行。从工业视点来说，我国在光子芯片研制速度上有望赶超世界，因而推进国内光子芯片研制或许是为我国集成电路工业链纾困的要害一步。除了创业企业以外，北京大学、南京大学等国内高校团队也在竭尽全力地在光子芯片技能研讨范畴添砖加瓦。
现在我国在光子芯片范畴现已取得了打破性的发展，在业界企业和科研团队的带领下，我国集成电路工业或将在不久的将来迎来一次重要打破。
