光子計算晶元或將成為AI發展的關鍵因素

發展人工智慧，計算能力是很關鍵的一點。與大多數計算運行一樣，AI和機器學習的最根本在於大量的計算。普通的電腦可以做簡單的計算，但是對於複雜的問題，則需要將其拆解細分，各個擊破。而這種複雜問題，在AI應用中十分常見。更關鍵的問題是，如何能讓AI快速地處理大量數據集。

隨著人工智慧產品的需求不斷增加，人們對計算的要求也越來越高，但顯然，目前的計算機晶元已經達到了極限速度。

與原子、離子、超導電路等類型的量子計算機相比，光量子計算方式運算規模巨大，可在室溫下、空氣中運行，能克服量子雜訊極限，適用於光通訊。而且，光量子計算機不需要巨大的冷卻設施和真空設施。新方法還能促進光量子計算機大規模擴展，並大幅減少所需能源和成本，有望為光量子計算機帶來創新。

前不久，美國波士頓的初創公司Lightelligence於近日獲得了1000萬美元種子輪融資，投資方為百度風投和美國半導體行業高管組建的一個財團。

據了解，Lightelligence是一家美國AI光學晶元研發商，通過光子電路技術來加速信息處理，技術使用光子比而非電子進行計算，用光來傳輸信號，類似於光纖，但比電子電路更高效，延遲更低且有更高的吞量，致力於使用光子電路來加速人工智慧計算的效率。

這家公司現在的想法是，使用光子電路來加速人工智慧計算的效率。該公司幾位研究人員去年在自然-光子學雜誌上發表的一項研究中，就證實了光子電路的作用，而且在隨後的一系列論文中還研究了光子電路與神經網路演算法。去年那篇論文的作者之一的沈亦晨目前為Lightelligence的聯合創始人兼CEO。

由於 Lightelligence 研發的技術將可能徹底改變計算的生態，因此獲得高度關注，其中包括將雲端計算視為核心發展項目的百度，以及多位美國半導體行業高管，都因為看好光子晶元的未來性。

怎麼理解光子計算晶元?簡單說就是在晶元上使用了無數個光學開關器，作用就類似半導體晶元中的邏輯柵，利用不同波長，相位和強度的光線組合，在複雜的反射鏡、濾波器以及稜鏡結構所組成的數組中進行信息處理。

光子晶元可沿用目前成熟的半導體工藝技術，而目前仍處於實驗階段的光子晶元僅需要老舊的微米級工藝就可達到大幅超越既有半導體晶元的計算能力，也因此未來工藝微縮空間極大。而憑藉晶元密度的增加，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 的光子晶元發展已經完成實驗室階段的展示，在演算法、匯流排以及存儲方面都有相對應的設計正在進行，當然，計算晶元最重要的還是生態，這點也需要更多科研機構和公司加入到擴展光學計算這一領域來共同建立。

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