硅光计算芯片：后摩尔时代人工智能算力基石
随着人工智能技术的飞速发展，特别是大型模型如紫东太初的崛起，电子计算平台面临着前所未有的挑战。光计算，尤其是硅光计算芯片，因其独特的光子器件优势，正逐渐成为解决这一时代难题的关键。
在传统的GPU主导的AI计算领域，尽管寒武纪等国产ASIC芯片在特定场景下取得了优化，但通用性和灵活性的缺失限制了其广泛应用。相比之下，硅光计算芯片以光子为载体，有望在低功耗和高速度上超越电子计算，为应对后摩尔时代的计算需求提供新可能。
硅光平台的创新技术，如全光前馈神经网络架构和非易失性硅光开关，正逐渐商业化，如Lightmatter和曦智科技的产品，它们在神经网络加速上展现出了强大的潜能。然而，人工神经网络与大脑模型的差距促使研究人员转向脉冲神经网络（SNN），通过硅光技术构建的全光脉冲神经网络已经实现了学习，具备低能耗和低延时特性。
中国科学院上海微系统与信息技术研究所的科研团队，如何王吉和鲁若天，正交叉研究脑科学与AI，聚焦于开发基于硅光的低功耗、低延时AI计算芯片，以模拟大脑功能。他们的研究成果，如2019年发表在《激光与光子学评论》和《自然》的突破，预示着硅光计算芯片在人工智能领域的广阔前景。
然而，硅光计算芯片的发展并非一蹴而就，它需要解决运算规模扩展性、不支持浮点数运算等技术难题，以及构建完整的软硬件生态支持，包括微分设计、专用计算指令集和学习框架等。随着技术的不断进步，硅光计算芯片有望成为后摩尔时代人工智能算力的基石，引领计算平台的革新。
以上信息摘自《科技纵览》2023年11月刊，IEEE Spectrum中文版，我们关注半导体与IC产业动态，但请务必注意，部分内容为第三方转引，如需更正，请联系公众号：SEMI半导体研究院。