12 月 19 日消息,由沈亦晨博士創辦的公司曦智科技(Lightelligence)于 12 月 16 日發布了其最新光子計算處理器 ——PACE (Photonic Arithmetic Computing Engine,光子計算引擎) 。這款處理器單個光子芯片中集成超過 1 萬個光子器件,運行 1GHz 系統時鐘,運行單一計算問題的速度可達目前高端 GPU(RTX 3080)的數百倍。
官方表示,傳統的電子芯片只能通過增大面積與功耗來完成更多的計算,已逐漸無法滿足日益增長的數據處理與節能要求。用光代替電解決部分計算成為了突破現有瓶頸的有效途徑,光子芯片憑借高通量、低延時、低功耗等特點,或將擁有更廣闊的市場發展空間。
PACE 處理器通過重復矩陣乘法和巧妙利用受控噪聲組成的緊密回環來實現低延遲,從而生成了伊辛問題(Ising)和最大割 / 最小割問題(Max-cut / Min-cut)的高質量解決方案。
具體來看,這款芯片包含 64x64 的光學矩陣,核心部分由一塊集成硅光芯片和一塊 CMOS 微電子芯片以 3D 封裝形式堆疊而成。
對于每個光學矩陣乘法,輸入向量值首先從片上存儲中提取,由數模轉換器轉換為模擬值,通過電子芯片和光子芯片之間的微凸點應用于相應的光調制器,形成輸入光矢量。接著,輸入光矢量通過光矩陣傳播,產生輸出光矢量,并達到一組光電探測器陣列,從而將光強轉換為電流信號。最后,電信號通過微凸點返回到電子芯片,通過跨阻放大器和模數轉換器返回數字域。測試顯示,PACE 在某些項目的運算速度,是英偉達 RTX 3080 顯卡的 350 倍。
曦智科技創始人兼首席執行官沈亦晨博士表示:“PACE 的發布具有里程碑式的意義:它成功驗證了光子計算的優越性,為集成電路產業提供了新的發展路徑。此外,它還充分展示了光子芯片與傳統電子芯片無縫協同的運作方式,而這一切要歸功于曦智科技光電封裝團隊的 3D 封裝創新。”
據IT之家了解,PACE 處理器的另一重要技術是光互聯技術。曦智科技的這項技術可以應用于多種傳輸介質,包括光纜、芯片、中階層和晶圓層面集成的波導,能夠實現高通量、低時延和高能效的數據傳輸和互聯。
曦智科技于 2017 年成立,此前沈亦晨博士以第一作者身份在《自然–光子學》期刊發表封面論文,首次將集成光子計算的新起點展示在世人面前。2019 年,曦智科技發布了全球首款光子芯片原型板卡。目前,曦智科技目前在全球擁有近 200 名全職員工,研發人員比例超過 80%,累計融資超過十億人民幣。