光子算數(shù)提出的此項專利，利用光學(xué)分束器將調(diào)制器所出射的光信號分成多束光子信號，以使得每個調(diào)制器可以負(fù)責(zé)多路光路的傳輸，從而增大光子人工智能芯片內(nèi)所包含的傳輸光路的數(shù)量，提高其并行計算的能力，同時減少調(diào)制器的使用數(shù)量，降低光子人工智能芯片封裝和測試的難度。

集微網(wǎng)消息，通信和人工智能可謂是最炙手可熱的科技辭藻，在通信與AI的結(jié)合下，未來也將會是一個萬物互聯(lián)的智能時代，那么當(dāng)前較為火熱的硅光子芯片與人工智能相結(jié)合會產(chǎn)生什么樣的火花呢？

隨著人工智能的高速發(fā)展，傳統(tǒng)的純電芯片構(gòu)架方案逐漸顯得力不從心，能耗壓力更為顯著。這時，光通信產(chǎn)業(yè)中的硅光子芯片技術(shù)迅速崛起，為AI芯片的下一步發(fā)展提供了可能。

光子人工智能芯片是指采用硅基光子集成技術(shù)，讓光提供算力，為人工智能應(yīng)用提供高性能的硬件支持，其主要用于處理人工智能算法。為了實現(xiàn)人工智能算法中的海量并行計算，以提高光子人工智能芯片的計算能力，則需要使光子人工智能芯片內(nèi)部有若干條獨立傳輸?shù)墓饴贰?/p>

目前，常通過增加調(diào)制器數(shù)量的方式來解決上述問題。但是，由于調(diào)制器具有一定的面積，且每個調(diào)制器均具有較多獨立的pin腳，因此，調(diào)制器數(shù)量的增多會導(dǎo)致光子人工智能芯片面積和pin腳數(shù)量的增多，進而加大光子人工智能芯片封裝和測試的難度，而這就在一定程度上限制了光子人工智能芯片計算能力的進一步提高。所以，如何降低調(diào)制器的使用數(shù)量，并提高光子人工智能芯片的計算能力，是目前本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問題。

有鑒于此，光子算數(shù)申請了一項名為“一種光子人工智能芯片”（申請?zhí)枺?01910791210 .X）的發(fā)明專利。該專利發(fā)明的光子人工智能芯片可以降低調(diào)制器的使用數(shù)量，并提高光子人工智能芯片的計算能力。

圖1 光子人工智能芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖

上圖1是本發(fā)明提供的一種光子人工智能芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖，它主要包括：調(diào)制器1、光傳輸介質(zhì)2以及計算模塊3。

在光子人工智能芯片進行計算時，調(diào)制器1會接收帶有待計算信息的電信號，并將接收到的電信號轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的光信號，光學(xué)分束器可以將調(diào)制器1轉(zhuǎn)換成的光信號分成多束光子信號。為了實現(xiàn)多束光子信號的獨立傳輸，每個調(diào)制器1所對應(yīng)的光傳輸介質(zhì)2的數(shù)量與光子信號的束數(shù)相等，即每個調(diào)制器1對應(yīng)有n個光傳輸介質(zhì)2，以形成n條獨立傳輸?shù)墓饴?。其中，n個光傳輸介質(zhì)2與n束光子信號一一對應(yīng)。計算模塊3則用來從光傳輸介質(zhì)2中接收子光信號，并對接收到的子光信號進行計算。

也就是說，通過光學(xué)分束器將每個調(diào)制器1所輸出的光信號一分為多(形成廣播結(jié)構(gòu))，以使得每個調(diào)制器1可以同時負(fù)責(zé)多路光路的傳輸，從而提高光路傳輸?shù)牟⑿卸?，進而提高光子人工智能芯片的計算能力。

另外，由于通過光學(xué)分束器使得每個調(diào)制器1同時負(fù)責(zé)多路光路的傳輸，那么就會使得光子人工智能芯片內(nèi)包含的傳輸光路的數(shù)量遠(yuǎn)大于調(diào)制器1的數(shù)量，即可以在提高光子人工智能芯片計算能力的同時減少調(diào)制器1的使用數(shù)量，從而減少芯片的面積和pin腳數(shù)量。

在光子人工智能芯片中，計算模塊3含有多個計算單元31，其中每個計算單元31對應(yīng)連接一個光傳輸介質(zhì)2，這樣就可以通過計算單元31分別對光傳輸介質(zhì)2傳輸過來的光子信號進行計算，從而提高光子人工智能芯片的計算效率。

光子算數(shù)提出的此項專利，利用光學(xué)分束器將調(diào)制器所出射的光信號分成多束光子信號，以使得每個調(diào)制器可以負(fù)責(zé)多路光路的傳輸，從而增大光子人工智能芯片內(nèi)所包含的傳輸光路的數(shù)量，提高其并行計算的能力，同時減少調(diào)制器的使用數(shù)量，降低光子人工智能芯片封裝和測試的難度。

在產(chǎn)品研發(fā)后，光子算數(shù)的團隊還正繼續(xù)優(yōu)化其芯片性能，相信在不久的將來，隨著第一批硅光子AI計算芯片的商用化，必定會給人工智能計算硬件的發(fā)展帶來新局面。