AI趨勢浪潮下，處理大量信息的需求涌現(xiàn)，大數(shù)據(jù)處理成為一項重要工程，傳統(tǒng)計算方式已無法達成市場期望，高速運算成為新世代發(fā)展的重點需求項目。眾所周知，高效能運算（HPC）最早的應(yīng)用領(lǐng)域是在科學(xué)計算，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”，它不僅代表著一個國家在科學(xué)計算方面的實力，更是一個國家在經(jīng)濟建設(shè)中打造核心競爭力的關(guān)鍵要素。

但與此同時，HPC經(jīng)過一代又一代的不斷進化和迭代，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)計算領(lǐng)域的貢獻日益突出，同時也被人們廣泛應(yīng)用于自然語言、圖像識別、自動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，人們對計算的要求也越來越高，但顯然，目前的計算機芯片已經(jīng)達到了極限速度。

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

怎么理解光子計算芯片？簡單說就是在芯片上使用了無數(shù)個光學(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)，而目前仍處于實驗階段的光子芯片僅需要老舊的微米級工藝就可達到大幅超越既有半導(dǎo)體芯片的計算能力，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)完成實驗室階段的展示，在算法、總線以及存儲方面都有相對應(yīng)的設(shè)計正在進行，當然，計算芯片最重要的還是生態(tài)，這點也需要更多科研機構(gòu)和公司加入到擴展光學(xué)計算這一領(lǐng)域來共同建立。

本文整合自 Ai芯天下、IT168

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