牛津科学家领衔研发新型光子芯片运算速度比人脑快1000倍

科学家研发出一款类脑光驱动微芯片 这款芯片包含7000万个晶体管和850个光子元件 这款芯片最高数据传输速度可达300Gbps 这款芯片的运算速度比人脑快1000倍近日，牛津大学、埃克塞特大学和明斯特大学的研究人员共同开发出一款仅有3mm×6mm大小的类脑光驱动芯片，并声称该芯片的运算速度可比人脑快1000倍。长久以来，科学家们对于开发模拟人类大脑神经元连接方式的芯片具有极高的兴趣。有研究显示，大脑中数以万亿计的突触连接的运行速度相当于一台拥有每秒1万亿比特处理器的计算机，仅用几十瓦的功率就能快速并行处理大量信息。虽然电子芯片已经变得越来越小，但数十年来其传输数据的方式一直都是在金属线中传递电子信号。随着AI时代的到来，面对复杂多层的计算需求，以及越来越高的数据传输量与传输速度要求，电子芯片已经显示出捉襟见肘的态势。而光粒子是目前速度最快的粒子，而且光波所具有的频率、波长、偏振态和相位等信息也可以用来代表不同的数据；再加上光路即使在交叉传输时也互不干扰，使得光计算具有了并行处理大量数据的优势。因此，光子芯片有望在AI时代代替电子芯片。为此，由牛津大学纳米材料学教授Harish Bhaskaran领导的这支研究小组，自2013年就开始从事相关的研究工作。经过4年的研发与改进，研究人员终于制成了这款由相变材料和光子集成电路组合而成的芯片，其中包含的7000万个晶体管和850个光子元件（用来发送和接收光信号）组成了类似神经连接的“硬件突触”。在测试中，这款芯片的数据传输速度已经达到300Gbps，比现有的标准处理器要快10-50倍，而且还能大幅降低能耗，而这都要得益于它是用光来传输数据。目前，研究人员正在研发封装芯片的方法，以便为接下来的商业化做准备。据悉，这种光子芯片或许会首先用于数据中心，随着制造成本的进一步降低，它也有望被应用于智能手机和计算机等小型设备上。而随着光子芯片的普及，我们或许也能更快地All in AI。

Bhaskaran Lab，Oxford

牛津大学Bhaskaran实验室

牛津大学Bhaskaran实验室于2013年在英国成立，是一所纳米材料研发机构，创始人为Harish Bhaskaran。现任主任为Harish Bhaskaran。