硅光子芯片

曦智科技發(fā)布了全球首款實現(xiàn)商業(yè)化落地的可編程光電混合計算卡——曦智天樞，其核心突破在于采用3D先進封裝技術(shù)（TSV+FlipChip）將128×128光學(xué)矩陣乘法器與電學(xué)專用集成電路異構(gòu)集成。光學(xué)處理單元（OPU）通過光的并行特性實現(xiàn)矩陣運算，主頻1GHz下延遲僅200ps，而電芯片（ASIC）負(fù)責(zé)邏輯控制與精度校準(zhǔn)，兩者協(xié)同將輸出精度提升至8bit，滿足ResNet50等商用AI模型的推理需求。

AI浪潮席卷全球，持續(xù)提升算力和大型存儲能力成為考驗各國基建措施和芯片公司的重要課題。近日，全球首個5A級智算中心在上海誕生，而中國芯片團隊在硅光子學(xué)芯片、最大容量新型存儲器芯片方面取得重大突破，共同推動了我國人工智能、高性能計算等領(lǐng)域發(fā)展。

業(yè)界對光子芯片寄予厚望，其在數(shù)據(jù)中心中扮演著舉足輕重的角色，尤其在高帶寬和高能效的數(shù)據(jù)傳輸方面。目前，隨著人工智能、云計算和物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的普及，對于高效數(shù)據(jù)處理的需求也與日俱增，光子芯片的研發(fā)落地也愈發(fā)緊迫。9月25日，我國在光子芯片上迎來關(guān)鍵性突破，上海交通大學(xué)無錫光子芯片研究院建設(shè)的國內(nèi)首條光子芯片中試線，宣布正式啟用。另外今年早些時候，清華團隊發(fā)布AI光芯片“太極-Ⅱ”和“太極-I”，濟南在全球率先研制成功12英寸鈮酸鋰晶體，我國中科院開發(fā)出可批量制造的新型“光學(xué)硅”芯片等等，都預(yù)示著光子芯片正式步入產(chǎn)業(yè)化快車道，將突破計算范式限制，為大規(guī)模智算帶來新的想象空間，一個屬于光子的輝煌時代即將開啟。

前不久，在美國加州的Hot Chips會議上，英特爾展示了一款1TB/s硅光子互連8核528線程處理器。另據(jù)報道，臺積電將投入超過200人的研發(fā)團隊，攜手博通、英偉達等大客戶共同開發(fā)硅光子及CPO（共封裝光學(xué)器件），瞄準(zhǔn)2024年陸續(xù)到來的基于硅光子工藝的超高速計算商機。

來自未來的硅光芯片，在2023年又向前邁進了一步。自 2023 年初以來，圍繞硅光子學(xué)進行了大量炒作，并進行了大量投資，特別是光計算、光 I/O和各種傳感應(yīng)用。市場研究機構(gòu)Yole Intelligence表示，2022年，硅光芯片市場價值為6800萬美元，預(yù)計到2028年將超過6億美元，2022年—2028年的復(fù)合年均增長率為44%。推動這一增長的主要因素是用于高速數(shù)據(jù)中心互聯(lián)和對更高吞吐量及更低延遲需求的機器學(xué)習(xí)的800G可插拔光模塊。