2021年12月15日，全球領(lǐng)先的光子計算芯片公司曦智科技（Lightelligence）發(fā)布了其最新高性能光子計算處理器--PACE（Photonic Arithmetic Computing Engine，光子計算引擎）--單個光子芯片中集成超過10,000個光子器件，運行1GHz系統(tǒng)時鐘，運行特定循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)速度可達(dá)目前高端GPU的數(shù)百倍。PACE成功驗證了光子計算的優(yōu)越性，是曦智科技在集成電路產(chǎn)業(yè)的又一重大突破。

　　曦智科技發(fā)布最新光子計算處理器--PACE

　　AI、5G、物聯(lián)網(wǎng)等新興領(lǐng)域的蓬勃發(fā)展帶動了全球數(shù)據(jù)的爆炸式增長，對算力的需求增速遠(yuǎn)高于摩爾定律所預(yù)測的算力供給增速，傳統(tǒng)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(shù)據(jù)處理與節(jié)能要求。用光代替電解決部分計算成為了突破現(xiàn)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?qū)碛懈鼜V闊的市場發(fā)展空間。

　　基于光執(zhí)行矩陣向量乘法時延極低的基本原理，曦智科技發(fā)布的最新光子計算處理器PACE通過重復(fù)矩陣乘法和巧妙利用受控噪聲組成的緊密回環(huán)來實現(xiàn)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(zhì)量解決方案。

　　PACE包含64x64的光學(xué)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(xué)矩陣乘法，輸入向量值首先從片上存儲中提取，由數(shù)模轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為模擬值，通過電子芯片和光子芯片之間的微凸點應(yīng)用于相應(yīng)的光調(diào)制器，形成輸入光矢量。接著，輸入光矢量通過光矩陣傳播，產(chǎn)生輸出光矢量，并達(dá)到一組光電探測器陣列，從而將光強轉(zhuǎn)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(shù)轉(zhuǎn)換器返回數(shù)字域。測試顯示，PACE的運算速度可達(dá)目前高端GPU的數(shù)百倍。

　　曦智科技創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官沈亦晨博士表示：“PACE的發(fā)布具有里程碑式的意義：它成功驗證了光子計算的優(yōu)越性，為集成電路產(chǎn)業(yè)提供了新的發(fā)展路徑。此外，它還充分展示了光子芯片與傳統(tǒng)電子芯片無縫協(xié)同的運作方式，而這一切要歸功于曦智科技光電封裝團(tuán)隊的3D封裝創(chuàng)新。”

　　曦智科技工程副總裁Maurice Steinman 表示：“PACE已經(jīng)成功驗證了我們產(chǎn)品路線中的光計算技術(shù)模塊。而另一重要模塊則是光互連。我們的光互連技術(shù)可用于多種傳輸介質(zhì)，包括光纜，以及芯片、中介層和晶圓層面集成的波導(dǎo)，并提供高通量、低時延和高能效的數(shù)據(jù)傳輸和互聯(lián)。光互連和光計算的成功結(jié)合將為面向加速器、服務(wù)器和數(shù)據(jù)中心需求的高性能產(chǎn)品奠定堅實的基礎(chǔ)。

　　2017年，沈亦晨博士以第一作者身份在《自然-光子》期刊發(fā)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。他同年就將科研成果帶向市場，成立曦智科技，致力于將光子學(xué)的前沿技術(shù)轉(zhuǎn)化為可落地的計算芯片解決方案，在指數(shù)級提升算力的同時，突破傳統(tǒng)電芯片在能耗和發(fā)熱方面的瓶頸。2019年，曦智科技發(fā)布了全球首款光子芯片原型板卡，成功將當(dāng)時占據(jù)半個實驗室的整個光子計算系統(tǒng)集成到了常規(guī)大小的板卡上，驗證了以光子替代電子進(jìn)行高性能計算的開創(chuàng)性想法。作為光子計算的世界級創(chuàng)領(lǐng)者，曦智科技目前在全球擁有近200名全職員工，研發(fā)人員比例超過80%，累計融資超過十億人民幣。

　　沈亦晨博士說道：”未來，曦智科技將通過一個高集成、低功耗、不受摩爾定律限制的平臺進(jìn)一步為數(shù)據(jù)中心、云計算、金融和自動駕駛等領(lǐng)域提供前所未有的算力，讓世界因‘光’而不同?！?/p>