牛津大學科學家領銜研發新型光子晶元，運算速度比人腦快1000倍
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近日，牛津大學、埃克塞特大學和明斯特大學的研究人員共同開發出一款僅有3mm×6mm大小的類腦光碟機動晶元，並聲稱該晶元的運算速度可比人腦快1000倍。
長久以來，科學家們對於開發模擬人類大腦神經元連接方式的晶元具有極高的興趣。有研究顯示，大腦中數以萬億計的突觸連接的運行速度相當於一台擁有每秒1萬億比特處理器的計算機，僅用幾十瓦的功率就能快速並行處理大量信息。
雖然電子晶元已經變得越來越小，但數十年來其傳輸數據的方式一直都是在金屬線中傳遞電子信號。隨著AI時代的到來，面對複雜多層的計算需求，以及越來越高的數據傳輸量與傳輸速度要求，電子晶元已經顯示出捉襟見肘的態勢。而光粒子是目前速度最快的粒子，而且光波所具有的頻率、波長、偏振態和相位等信息也可以用來代表不同的數據；再加上光路即使在交叉傳輸時也互不干擾，使得光計算具有了並行處理大量數據的優勢。因此，光子晶元有望在AI時代代替電子晶元。
為此，由牛津大學納米材料學教授HarishBhaskaran領導的這支研究小組，自2013年就開始從事相關的研究工作。經過4年的研發與改進，研究人員終於製成了這款由相變材料和光子集成電路組合而成的晶元，其中包含的7000萬個晶體管和850個光子元件（用來發送和接收光信號）組成了類似神經連接的「硬體突觸」。
在測試中，這款晶元的數據傳輸速度已經達到300Gbps，比現有的標準處理器要快10-50倍，而且還能大幅降低能耗，而這都要得益於它是用光來傳輸數據。
目前，研究人員正在研發封裝晶元的方法，以便為接下來的商業化做準備。據悉，這種光子晶元或許會首先用於數據中心，隨著製造成本的進一步降低，它也有望被應用於智能手機和計算機等小型設備上。而隨著光子晶元的普及，我們或許也能更快地All in AI。
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