设计

光子芯片商业化,就快来了!

作者:张一迪来源:中国电子报、电子信息产业网发布时间:2020-09-09 06:47我要评论

360截图20200909064714778.jpg

半导体行业关于高性能微处理器和相关集成电路的领先会议之一Hot Chip 32近期落下帷幕, 脱胎于麻省理工学院(MIT)的人工智能加速开发光学计算处理器的子公司Lightmatter展示了一款测试芯片。

据悉,这款处理器芯片使用了硅光子学和MEMS技术,以光的速度(硅)执行矩阵向量乘法,由毫瓦激光光源供电。其计算速度比晶体管芯片(包括最新的GPU)要快几个数量级,而且耗电量非常小。

几十年前就有研究人员尝试将光学应用在计算领域,但是一直没有找到合适的落地场景。

如今有着大算力需求的AI技术为光子芯片打开了应用窗口,商业化的脚步也越来越近。

未来计算呼唤更高性能硬件

Lightmatter表示将在2021年秋季推出其首个商用产品,一款带有光学计算芯片的PCIe卡,专用于数据中心AI推理工作。

资料显示,Lightmatter是一家计算机硬件公司,致力于使用集成的光子学技术来制造更快、更高效的处理器。这家公司的重点研究领域是使用传统计算机芯片制造工艺中与晶体管一起制造的可编程光子元件阵列,来加速深度神经网络中的关键操作。

360截图20200909064733345.jpg

谈到深度神经网络就不得不提谷歌,谷歌开源软件平台TensorFlow就可用于深度神经网络模型的训练和推理算法,而Lightmatter也在2019年从谷歌母公司Alphabet旗下的风险投资部门GV处获得了一笔投资。这似乎说明,谷歌正在从硬件层面寻求人工智能技术的突破口。

研究光子芯片一是为AI时代提供更高性能的硬件,另一方面则是为了应对摩尔定律失效的可能。未来,人类可能无法再依靠过去晶体管堆叠的方式来提升计算机的性能,光子芯片被认为是未来的主要发展方向之一。

在这样的技术发展背景下,国内外光子芯片研发团队开始崭露头角。国内光子芯片创业企业曦智科技(Lightelligence)于2018年建立,创始人沈亦晨毕业于麻省理工学院物理系,博士在读期间专攻纳米光学技术。2017年,沈亦晨以第一作者身份在《自然-光子》杂志上发表了一篇针对可程序设计纳米光子处理器的论文。2018年,曦智科技创立,获得百度风投与真格基金的1000万美元投资。

资本加持下,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。公开资料显示,曦智科技研究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。这个模型是一个使用计算机视觉识别手写数字的基准机器学习模型,也是机器学习中最著名的基准数据集之一。

曦智科技表示,测试中整个模型超过95%的运算是在光子芯片上完成的处理,测试结果显示,光子芯片处理的准确率已经接近电子芯片(97%以上),另外光子芯片完成矩阵乘法所用的时间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,曦智科技是首家研究出AI光子芯片原型的企业,因此获得了更多资方的青睐,逐渐进入到公众视野。

光子芯片商业化蓄势待发

今年,曦智科技已完成由经纬中国和中金资本旗下中金硅谷基金领投的2600万美元A轮融资,以及和利资本等机构的数千万美元A+轮融资。

沈亦晨认为,基于光子芯片速度快、损耗少、算力高、成本低的这些特点,很多面临性能瓶颈的深度学习场景将是其大展身手的方向。他表示,曦智科技在未来3年内将致力于布局与打造包含芯片设计、核心算法、传输等在内的完整光子计算生态。

可以看出,光子芯片距离在国内正式商用越来越近了。

业内专家告诉记者,数据中心服务器或许可以成为光子芯片最早的市场切入点。

新基建浪潮下,数据中心作为重要新型基础设施,成为了百度、腾讯、阿里等科技巨头争相抢占的数字高地。数字经济已经成为推动我国经济高质量发展的主旋律,全国各地、各行业企业都在数字化转型的道路上积极探索,无论是硬件还是软件,都在走向AI化,这意味着数据量的增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、低延迟的光子芯片带来了极佳的应用机会。

谈到光子芯片研发阶段所面临的挑战,某光子芯片研发企业相关负责人坦言,公司想要吸收更多技术人员,但是光子芯片是新兴领域,目前国内对口人才屈指可数,了解的人并不多。

若走到实际应用阶段,又该如何快速打开市场呢?该负责人对记者表示,这是个既复杂又简单的问题:简单在即插即用,公司可以提供端到端的解决方案,产品可以直接插到服务器里,实现性能加成;复杂在如何作出满足用户需求的芯片,这就需要客户在前期和研发团队在芯片设计和软件架设上进行大量沟通。

光子芯片或成产业引路石

业内专家指出,光子芯片虽然优势明显,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。不过从长期看,光子技术不断迭代而且发展远快于传统数字芯片,未来大面积替代电子芯片的可能性很高。

由于外部压力加上关键技术短缺,我国集成电路产业正在艰难前行。从产业角度来说,我国在光子芯片研发速度上有望赶超国际,因此推动国内光子芯片研发或许是为我国集成电路产业链纾困的关键一步。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不遗余力地在光子芯片技术研究领域添砖加瓦。

目前中国在光子芯片领域已经取得了突破性的进展,在业内企业和科研团队的带领下,我国集成电路产业或将在不久的将来迎来一次重要突破。


责任编辑:赵强
相关链接

第八届中国电子信息博览会开幕论坛

本次论坛主题是“创新共享 开放合作”,将邀请政府行业主管部门、国内外著名专家学者、企业家发表主题演讲、专题交流,深入探讨在两个“百年不遇”新形势下深化创新驱动战略,实现电子信息产业高质量发展......

首届世界显示产业大会

作为工业和信息化部、中国国际贸易促进委员会、安徽省人民政府联合主办的第十三届中国(合肥)国际家用电器暨消费电子博览会的重要板块,首届世界显示产业大会于11月22日在合肥开幕。

2019世界VR产业大会

10月19日,由工业和信息化部和江西省人民政府联合主办的2019世界VR产业大会在南昌隆重开幕。开幕式上,中共中央政治局委员、国务院副总理刘鹤发表重要讲话。

第二届全球IC企业家大会暨第十七届中国国际半导体博览会

9月3日,由工业和信息化部、上海市人民政府指导,中国半导体行业协会、中国电子信息产业发展研究院主办的第二届全球IC企业家大会暨第十七届中国国际半导体博览会在上海开幕

2019世界VR产业大会新闻发布会

6月20日,工业和信息化部、江西省人民政府在北京联合召开新闻发布会,介绍2019世界VR产业大会有关情况及筹备工作进展。

第十一届中国中部投资贸易博览会电子信息产业发展论坛

5月19日,第十一届中国中部投资贸易博览会电子信息产业发展论坛在江西南昌召开。南昌市人民政府副市长杨文斌、江西省工信厅副厅长王亦斌出席并致辞。

2019世界超高清视频产业发展大会

5月9日,2019 世界超高清视频(4K/8K)产业发展大会在广州召开。大会由工业和信息化部、国家广播电视总局、中央广播电视总台、广东省人民政府共同主办。工业和信息化部部长苗圩出席大会并致辞。

第七届中国电子信息博览会

本次峰会主题是“创新驱动发展 智慧赋能未来”,将邀请政府行业主管部门、国内外著名专家学者和企业家发表主题演讲,深入探讨产业创新发展新模式、新动能、新路径,推动电子信息产业高质量发展。...

首届全球IC企业家大会

12月11日,由工业和信息化部、上海市人民政府指导,中国半导体行业协会、中国电子信息产业发展研究院主办,北京赛迪会展有限公司、中国电子报社、上海市集成电路行业协会承办的“首届全球IC企业家大会暨第十六届中国国际...

2018世界VR产业大会

10月19日,2018世界VR产业大会在南昌盛大开幕。开幕式上,全国政协副主席卢展工宣读国家主席习近平贺信,工业和信息化部部长苗圩,江西省委书记刘奇,江西省委常委、南昌市委书记殷美根分别致辞。

第二届中国虚拟现实创新创业大赛启动...

8月20日,在中国创新创业大赛组委会办公室指导下,由虚拟现实产业联盟、国科创新创业投资有限公司共同举办的第二届中国虚拟现实创新创业大赛启动新闻发布会在北京举行。

2018年上半年家电网购分析报告发布会

8月2日,工业和信息化部赛迪研究院、中国电子报社在北京发布了《2018年上半年家电网购分析报告》(以下简称《家电网购报告》)。报告显示,2018年上半年,我国B2C家电网购市场(含移动终端)规模达2641亿元...

2018制造业“双创”高峰论坛

6月22日,2018制造业“双创”高峰论坛在北京举办。本次论坛由中国电子信息产业发展研究院、中国制造企业双创发展联盟和中国软件行业协会工业互联网分会主办,中国电子报社、北京云道智造科技有限公司和中国船舶工...

2018世界VR产业大会新闻发布会

5月21日,记者从在北京人民大会堂召开的2018世界VR产业大会新闻发布会上获悉,由工业和信息化部、江西省人民政府共同主办,中国电子信息产业发展研究院、江西省工业和信息化委员会、南昌市人民政府、虚拟现实产业...

2020上半年中国家电市场报告

7月27日,中国电子信息产业发展研究院发布了《2020上半年中国家电市场报告》(以下简称《报告》)。《报告》显示,今年上半年,我国家电市场零售额规模为3690亿元,比去年同期下降14.13%,作为市场...

走向我们的小康生活

2020年是决胜全面小康、决战脱贫攻坚之年,中华民族千百年来为之奋斗的梦想终将成真。小康承载初心,小康属于人民。...

中国企业数字化采购发展报告2019

随着大数据、云计算、物联网、区块链及人工智能等新技术飞速发展,数字经济时代加快到来,新冠肺炎疫情更是加速了企业数字化转型步伐,需求侧数字化加速向供给侧拓展,电子商务的驱动机制由渠道驱动向数据驱动转变,...

聚焦2020年全国两会

2020年全国两会即中华人民共和国第十三届全国人民代表大会第三次会议和中国人民政治协商会议第十三届全国委员会第三次会议。...

2020年第一季度中国家电市场报告

4月27日,中国电子信息产业发展研究院发布了《2020年第一季度中国家电市场报告》(以下简称《报告》)。《报告》显示,2020年第一季度,我国家电市场在抗击新冠肺炎疫情中奋力前行,零售额规模达1204...

《小电开箱》第二期,和小编一起喊话智能加湿器吧

《小电开箱》是中国电子报短视频团队最新推出的系列评测类栏目,以记者亲身体验,和广大观众一起感受新款消费电子产品的魅力(以及问题)...

1分钟看懂轨道交通“新基建”

经过近些年的发展,中国已迈入城市轨道交通大国的行列,北京、上海等大城市的城市轨道交通建设在世界上处于遥遥领先的地位。根据国际公共交通联合会(UITP)统计简报,...

1分钟看懂特高压“新基建”

如果说5000亿元太笼统,那么可以聚焦2月28日开工的陕北-湖北±800千伏特高压直流工程。作为国家电网公司今年新开工的首个特高压工程,其总投资金额185亿元,...

友情链接
关于我们 | 联系我们 | 广告服务
电子信息产业网LOGO