在人工智能芯片領(lǐng)域，一場(chǎng)技術(shù)革新正悄然醞釀。由比爾·蓋茨旗下蓋茨前沿基金投資支持的人工智能芯片初創(chuàng)公司Neurophos，于近日宣布在硅光子學(xué)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)重大突破。該公司成功開發(fā)出光學(xué)處理單元（OPU），其核心組件——集成光晶體管尺寸大幅縮小，僅為現(xiàn)有技術(shù)的約萬分之一，并在單芯片上首次集成了1000×1000像素規(guī)模的光子計(jì)算矩陣，為AI計(jì)算性能的飛躍奠定了基礎(chǔ)。

Neurophos推出的首款光學(xué)加速器Tulkas T100，在FP4/INT4精度下的AI計(jì)算性能表現(xiàn)尤為亮眼。據(jù)測(cè)試，其性能可達(dá)英偉達(dá)最新Vera Rubin NVL72人工智能超級(jí)計(jì)算機(jī)的十倍，而功耗水平卻與之相當(dāng)。這一顯著優(yōu)勢(shì)得益于兩項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)：一是其光子瓦片矩陣尺寸遠(yuǎn)超當(dāng)前GPU主流的256×256，達(dá)到1000×1000的規(guī)模；二是其運(yùn)行頻率高達(dá)56 GHz，遠(yuǎn)超英特爾酷睿i9-14900KF處理器的9.1 GHz和英偉達(dá)RTX Pro 6000 GPU的2.6 GHz加速頻率，為高速計(jì)算提供了強(qiáng)大支撐。

Neurophos首席執(zhí)行官Patrick Bowen在介紹技術(shù)時(shí)指出，傳統(tǒng)硅光子工廠生產(chǎn)的光晶體管長度約2毫米，難以實(shí)現(xiàn)高密度集成。而Neurophos通過技術(shù)創(chuàng)新，將光晶體管微型化至與CMOS工藝兼容的尺度，從而使得大規(guī)模并行光計(jì)算成為可能。他特別強(qiáng)調(diào)，該芯片采用現(xiàn)有半導(dǎo)體制造流程，未來有望與英特爾、臺(tái)積電等主流晶圓廠展開合作，推動(dòng)量產(chǎn)進(jìn)程。

盡管Tulkas T100單芯片僅包含一個(gè)面積約為25平方毫米的“光學(xué)張量核心”，遠(yuǎn)少于英偉達(dá)Vera Rubin芯片所集成的576個(gè)數(shù)字張量核心，但其通過更高的矩陣維度和時(shí)鐘頻率，實(shí)現(xiàn)了更高的有效吞吐量，展現(xiàn)了在AI計(jì)算領(lǐng)域的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。

然而，Neurophos也坦言，該技術(shù)目前仍處于工程驗(yàn)證階段，量產(chǎn)時(shí)間預(yù)計(jì)不早于2028年。在邁向量產(chǎn)的道路上，公司還需克服多項(xiàng)挑戰(zhàn)，包括提升片上SRAM容量、擴(kuò)展矢量處理單元以及優(yōu)化光電協(xié)同設(shè)計(jì)等。盡管如此，這一突破仍為AI芯片領(lǐng)域的發(fā)展注入了新的活力，引發(fā)了業(yè)界的廣泛關(guān)注。