AI趨勢浪潮下，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)算方式已無法達(dá)成市場期望，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“國之重器”，它不僅代表著一個(gè)國家在科學(xué)計(jì)算方面的實(shí)力，更是一個(gè)國家在經(jīng)濟(jì)建設(shè)中打造核心競爭力的關(guān)鍵要素。

但與此同時(shí)，HPC經(jīng)過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)用于自然語言、圖像識別、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，人們對計(jì)算的要求也越來越高，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)帶來創(chuàng)新。

怎么理解光子計(jì)算芯片？簡單說就是在芯片上使用了無數(shù)個(gè)光學(xué)開關(guān)器，作用就類似半導(dǎo)體芯片中的邏輯柵，利用不同波長，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，甚至有機(jī)會徹底改寫摩爾定律的限制。

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、總線以及存儲方面都有相對應(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)域來共同建立。

本文整合自 Ai芯天下、IT168

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