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美國惠普實(shí)驗室在《IEEE量子電子學(xué)期刊》發(fā)表的最新研究表明，基于III-V族半導體材料的光子集成電路（PIC）正在重塑AI硬件格局。這種新型光學(xué)芯片在能效和速度上全面超越傳統GPU，有望為從數據中心到智能系統的各領(lǐng)域帶來(lái)變革。 當前AI發(fā)展面臨重大挑戰：依賴(lài)GPU的算力系統存在高能耗和擴展性瓶頸。對此，研究團隊開(kāi)發(fā)了基于光學(xué)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )（ONN）的創(chuàng )新方案——通過(guò)光速傳輸數據的光子集成電路，相比電子分布式神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )（DNN）能大幅降低能量損耗。 該技術(shù)采用異質(zhì)集成工藝制造：首先在400納米厚的絕緣體上硅（SOI）晶圓制備基礎器件，通過(guò)選擇性生長(cháng)硅/鍺層形成雪崩光電二極管（APD）核心結構，再將磷化銦等III-V族半導體集成到硅基平臺。關(guān)鍵創(chuàng )新在于實(shí)現了激光器、放大器、光電探測器等所有光學(xué)元件在單一芯片上的晶圓級集成。 測試數據顯示，該光子加速器的能效密度達到其他光子平臺的290倍，是最先進(jìn)數字電子器件的140倍。這種突破性技術(shù)不僅解決了AI計算的能耗問(wèn)題，其卓越的可擴展性更為未來(lái)智能系統的發(fā)展鋪平道路。 這項研究標志著(zhù)AI硬件進(jìn)入新紀元。隨著(zhù)光子集成電路技術(shù)的成熟，數據中心將能承載更復雜的AI工作負載，同時(shí)為各行業(yè)的智能化轉型提供強大算力支撐�；萜諏�(shí)驗室的成果證明，硅光子技術(shù)正在成為下一代AI加速器的核心解決方案。 《賽特科技日報》網(wǎng)站（https://scitechdaily.com） |
