1月27日消息，據(jù)外媒Tom’s Hardware 報(bào)導(dǎo)，近日曾獲得比爾·蓋茲旗下Gates Frontier Fund 投資的AI 芯片初創(chuàng)公司Neurophos公布了其首款光學(xué)處理單元（OPU）產(chǎn)品，型號(hào)為“Tulkas T100 ”，號(hào)稱在FP4/INT4 等低精度AI計(jì)算負(fù)載下，性能可達(dá)到英偉達(dá)最新Vera Rubin GPU的約10倍，并且可以維持與其相近功耗水平。Neurophos指出，該芯片采用現(xiàn)有的半導(dǎo)體制程技術(shù)，未來不排除交由臺(tái)積電或英特爾代工生產(chǎn)。

近年來，隨著人工智能（AI）技術(shù)的快速發(fā)展，對(duì)于算力的需求也是呈現(xiàn)爆炸式增長(zhǎng)，雖然當(dāng)前以英偉達(dá)為代表的GPU芯片的性能提升也很快，但是這種提升更多是依賴于芯片面積、制程工藝和功率的提升，這也限制了其單位性能的增長(zhǎng)，并且存在巨大的能源消耗和高昂的成本負(fù)擔(dān)。

專注于以光子計(jì)算為核心的AI 加速器研發(fā)的初創(chuàng)公司Neurophos認(rèn)為，目前全球科技巨頭競(jìng)相建造更多依賴于GPU的AI數(shù)據(jù)中心的趨勢(shì)并非解決之道。而Neurophos 提出的解決方案正是采用“光學(xué)處理單元”（OPU）來作為全新的 AI 加速芯片。

光子計(jì)算是一種被動(dòng)運(yùn)算，運(yùn)算任務(wù)在光通過光子矩陣的過程中即可完成，它顛覆了傳統(tǒng)CMOS電子芯片的運(yùn)算邏輯。光子芯片的性能提升與光子矩陣規(guī)模、主頻速率和波長(zhǎng)數(shù)量等參數(shù)相關(guān)，而不依賴晶體管的密度及芯片制程的提升，并且擁有高通量、低延時(shí)、低功耗等特點(diǎn)，因此用光計(jì)算來代替部分當(dāng)前的電計(jì)算就成為了突破現(xiàn)有瓶頸的有效途徑。

過去硅光子技術(shù)受限于光學(xué)元件尺寸過大，難以在芯片上實(shí)現(xiàn)足夠的計(jì)算密度，但是 Neurophos 則宣稱，其已成功將光學(xué)晶體管尺寸大幅縮小了 10,000 倍，使光子計(jì)算首次具備與數(shù)位CMOS 構(gòu)架競(jìng)爭(zhēng)的可行性。Neurophos 將這些調(diào)制器與內(nèi)存計(jì)算技術(shù)相結(jié)合，通過融合內(nèi)存和處理能力來克服傳統(tǒng)硬件瓶頸，從而加速AI核心的矩陣乘法運(yùn)算，并減少數(shù)據(jù)傳輸，并可直接支持Triton、JAX 等主流AI 軟件工具。目前Neurophos已經(jīng)在光計(jì)算領(lǐng)域積累了超過300項(xiàng)專利。

Neurophos最新推出的首款OPU芯片型號(hào)為“Tulkas T100”， 配備了 1000×1000 的光子計(jì)算矩陣，這大約是現(xiàn)代 GPU 中 256x256 矩陣的 15 倍，這使得芯片上的光學(xué)計(jì)算核心的密度達(dá)到了驚人的水平，可與傳統(tǒng)的硅芯片相媲美。巨大的光學(xué)計(jì)算矩陣和驚人的56GHz時(shí)鐘頻率相結(jié)合，再加上其內(nèi)部集成的200 MB 二級(jí)緩存和768 GB HBM，使得單個(gè)光學(xué)“張量核心”能夠完成英偉達(dá)芯片中數(shù)百個(gè)核心的工作量。其FP4/INT4算力可達(dá)0.47 ExaFLOPS，F(xiàn)P16/INT16算力為0.4 PFLOPS，峰值功率為2kW，平均功率為1kW，計(jì)算能效更是高達(dá)235 TOPS/W。

Neurophos還推出了 8× OPU的機(jī)架系統(tǒng)，將擁有3.07TB HBM，F(xiàn)P4/INT4算力可達(dá)2 ExaFLOPS，F(xiàn)P16/INT16算力為1.6 PFLOPS，性能將比 3000 磅重的 GPU 機(jī)架系統(tǒng)還要強(qiáng)，峰值功率也只有10KW，平均功率僅5KW。

Neurophos表示，世界需要太瓦級(jí)的算力，但是這所需要的能源供應(yīng)遠(yuǎn)超美國(guó)當(dāng)前的生產(chǎn)能力。如果利用GPU建設(shè)數(shù)據(jù)中心來實(shí)現(xiàn)，這需要投資額高達(dá)20萬億美元，而且還需要1000多座核電站來提供能源供應(yīng)。如果使用OPU，達(dá)到同等的算力，不僅所需的OPU芯片數(shù)量可以減少100倍，所需的能源供應(yīng)也可減少100倍，10座核電站就夠了。

目前，Neurophos正與挪威數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)商Terakraft合作，計(jì)劃于2027年啟動(dòng)其光學(xué)人工智能加速器的實(shí)際應(yīng)用試點(diǎn)項(xiàng)目。Neurophos表示，希望能在2028年初制造出首批完整的系統(tǒng)，并在同年晚些時(shí)候擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模。

資料顯示，Neurophos 成立于美國(guó)奧斯汀，是杜克大學(xué)和 Metacept Inc. 的衍生公司，團(tuán)隊(duì)成員來自 英偉達(dá)、AMD、蘋果、Meta、谷歌、Magic Leap、美光、高通、三星、Sapeon、Lumotive、Lightmatter和Luminous等公司，涵蓋了尖端數(shù)字和模擬芯片、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、超材料、光互連等領(lǐng)域。

2023年12月，Neurophos 獲得了由蓋茨前沿基金領(lǐng)投、MetaV C Partners、Mana Ventures、AdAstral 等機(jī)構(gòu)跟投的種子輪融資。這筆資金將用于開發(fā)一種專有的超表面，該超表面憑借其先進(jìn)的光學(xué)特性，可作為張量核心處理器。

今年1月22日，Neurophos還成功完成了1.1億美元的A輪融資，使其總?cè)谫Y額達(dá)到1.18億美元。該輪融資由比爾·蓋茲旗下Gates Frontier Fund領(lǐng)投，M12（微軟風(fēng)險(xiǎn)投資基金）、Carbon Direct Capital、沙特阿美風(fēng)險(xiǎn)投資公司、博世風(fēng)險(xiǎn)投資公司、Tectonic Ventures、Space Capital等機(jī)構(gòu)跟投。