硅光子学初创公司开发出比现有技术小1万倍的光学晶体管

这是否能让我们摆脱当前硅技术的局限？

Neurophos是一款总部位于德克萨斯州奥斯汀、由比尔·盖茨前沿基金支持的AI芯片，表示其开发了一款光学处理单元（OPU），声称其在FP4 / INT4计算负载中性能是英伟达最新的Vera Rubin NVL72 AI超级计算机的十倍，同时功耗仍相当。据《The Register》报道，公司通过使用更大的矩阵和更高的时钟频率实现了这一点。

Neurophos首席执行官Patrick Bowen告诉该刊物：“芯片上有一个单一光子传感器，尺寸为1000乘1000。”这大约是大多数AI显卡常用的256 x 256矩阵的15倍。尽管如此，公司仍能制造出比现有晶体管小约1万倍的光晶体管。“如今硅光子工厂提供的光学晶体管相当于其庞大。它大约有2毫米长，“鲍文补充道。“你根本无法在芯片上容纳足够多的芯片，才能达到与数字CMOS远程竞争的计算密度。”

该公司的第一代加速器将拥有“光学等效”的张量核心，尺寸约为25平方毫米。这与据称拥有576个张量核心的Nvidia Vera Rubin芯片相比显得微不足道，但区别在于Neurophos使用光子芯片的方式。但除了更大的1000 x 1000矩阵图块尺寸外，这家初创公司的首款OPU称为Tulkas T100，其频率将达到冷静的56 GHz——远高于英特尔Core i9-14900KF创造的9.1 GHz世界纪录和Nvidia RTX Pro 6000的2.6 GHz提升频率。这使得它能够击败英伟达的AI GPU，尽管从纸面上看性能不足。

更重要的是，Bowen表示其光学晶体管采用了当前半导体制造技术，因此有可能借助英特尔或台积电等晶圆厂批量生产。然而，芯片仍处于测试阶段，预计要到2028年才能进入量产。它还需要解决诸如大量向量处理单元和静态存储器（SRAM）的需求等挑战。

光子学是一个新前沿，许多公司都在关注。英伟达已经在其Rubin平台使用Spectrum-X以太网光子交换系统，而AMD则计划开发一个价值2.8亿美元、专门用于硅光子学研究的集线器。无论如何，这项最新进展似乎只是光子学前沿的一个新突破，随着技术的成熟，我们应期待更多新进展。