AI趨勢(shì)浪潮下，處理大量信息的需求涌現(xiàn)，大數(shù)據(jù)處理成為一項(xiàng)重要工程，傳統(tǒng)計(jì)算方式已無(wú)法達(dá)成市場(chǎng)期望，高速運(yùn)算成為新世代發(fā)展的重點(diǎn)需求項(xiàng)目。眾所周知，高效能運(yùn)算（HPC）最早的應(yīng)用領(lǐng)域是在科學(xué)計(jì)算，包括國(guó)防、航空、能源、電力、汽車、生物、氣象、仿真等領(lǐng)域，因此HPC亦被稱之為“國(guó)之重器”，它不僅代表著一個(gè)國(guó)家在科學(xué)計(jì)算方面的實(shí)力，更是一個(gè)國(guó)家在經(jīng)濟(jì)建設(shè)中打造核心競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵要素。

但與此同時(shí)，HPC經(jīng)過(guò)一代又一代的不斷進(jìn)化和迭代，特別是隨著人工智能應(yīng)用的快速崛起，更使得HPC不僅在科學(xué)計(jì)算領(lǐng)域的貢獻(xiàn)日益突出，同時(shí)也被人們廣泛應(yīng)用于自然語(yǔ)言、圖像識(shí)別、自動(dòng)駕駛等人工智能的新領(lǐng)域。

隨著人工智能產(chǎn)品的需求不斷增加，人們對(duì)計(jì)算的要求也越來(lái)越高，但顯然，目前的計(jì)算機(jī)芯片已經(jīng)達(dá)到了極限速度。

與原子、離子、超導(dǎo)電路等類型的量子計(jì)算機(jī)相比，光量子計(jì)算方式運(yùn)算規(guī)模巨大，可在室溫下、空氣中運(yùn)行，能克服量子噪聲極限，適用于光通訊。而且，光量子計(jì)算機(jī)不需要巨大的冷卻設(shè)施和真空設(shè)施。新方法還能促進(jìn)光量子計(jì)算機(jī)大規(guī)模擴(kuò)展，并大幅減少所需能源和成本，有望為光量子計(jì)算機(jī)帶來(lái)創(chuàng)新。

怎么理解光子計(jì)算芯片？簡(jiǎn)單說(shuō)就是在芯片上使用了無(wú)數(shù)個(gè)光學(xué)開(kāi)關(guān)器，作用就類似半導(dǎo)體芯片中的邏輯柵，利用不同波長(zhǎng)，相位和強(qiáng)度的光線組合，在復(fù)雜的反射鏡、濾波器以及棱鏡結(jié)構(gòu)所組成的數(shù)組中進(jìn)行信息處理。

光子芯片可沿用目前成熟的半導(dǎo)體工藝技術(shù)，而目前仍處于實(shí)驗(yàn)階段的光子芯片僅需要老舊的微米級(jí)工藝就可達(dá)到大幅超越既有半導(dǎo)體芯片的計(jì)算能力，也因此未來(lái)工藝微縮空間極大。而憑借芯片密度的增加，性能還能大幅成長(zhǎng)，甚至有機(jī)會(huì)徹底改寫(xiě)摩爾定律的限制。

目前 Lightelligence 的光子芯片發(fā)展已經(jīng)完成實(shí)驗(yàn)室階段的展示，在算法、總線以及存儲(chǔ)方面都有相對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)正在進(jìn)行，當(dāng)然，計(jì)算芯片最重要的還是生態(tài)，這點(diǎn)也需要更多科研機(jī)構(gòu)和公司加入到擴(kuò)展光學(xué)計(jì)算這一領(lǐng)域來(lái)共同建立。

本文整合自 Ai芯天下、IT168

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