挤在硅芯片尽头的光子计算,到底能改变什么?

上次去张江的产业展厅逛,隔着防弹玻璃看那块摆出来的光子计算原型芯片,站了十分钟。 啥也没看出来。 它就安安静静躺在那,比我手机的芯片大不了一圈,灰扑扑的,和你在科普书上看到的“未来科技”一点不搭。 要不是旁边的牌子写着字,我都以为是哪个工厂淘汰的下脚料。

为什么突然所有人都在聊光子计算?

其实说穿了,就是硅芯片走不动了。 摩尔定律喊了十几年“即将死亡”,这回是真的顶到物理极限了。你把晶体管越做越小,做到几纳米之后,电子都开始玩穿墙,漏电流挡不住,发热比算力涨的还快。现在训练一个千亿参数的大模型,一次训练烧掉的电,够一个普通小城市用大半年。 大家都在找新出路,光子刚好站在了风口上。
7纳米硅芯片与光子计算芯片实物对比图
7纳米硅芯片与光子计算芯片实物对比图
说实话,光子天生就是吃算力这碗饭的。 我们现在用的电子计算,所有信息都靠电子在电路里跑,电子挤来挤去,路线交叉就容易堵车,一堵车就发热就降速。光子不一样啊,不同波长的光,走同一条路都不会撞,天生就能并行算一大堆数,速度还是光速,延迟天生就低。 现有公开的测试数据,同算力下,光子计算的功耗能做到传统电子芯片的百分之一到十分之一。这个数字太诱人了,对天天被电费逼疯的大模型公司来说,简直就是久旱逢甘霖。

别被流量科普骗了,光子计算不是要取代硅芯片

我刷到过好多文章,开口就是“硅芯片时代结束了,光子计算来了”。听着爽,全是瞎扯。 现在全球在搞的光子计算,90%以上都是做混合架构的协处理器。说白了,就是分工干活:适合光子干的活交给光子,适合硅干的活还是硅来。什么活适合光子?就是AI大模型最常用的矩阵乘法、向量运算,这种高度并行的计算,光子干起来又快又省电。剩下的控制逻辑、数据存储这些,硅芯片已经玩了几十年,成本低技术成熟,根本没必要换。
光子硅基混合计算架构示意图
光子硅基混合计算架构示意图
我之前和一个做光子芯片的研究员吃饭,他吐槽了快一个小时。说现在创投圈太疯了,只要沾光子计算,PPT随便画就能拿到钱,好多团队连流片都没做出来,就敢吹自己能颠覆半导体行业。 对吧?你想想,硅芯片发展了这么多年,产业链已经成熟到不能再成熟,一块一块钱就能买到的芯片,性能比几十万的光子原型片还好,怎么可能说换就换? 现在能落地的场景,也都是那种对成本不敏感,对算力和功耗要求极高的地方,比如超算中心、大模型训练推理的后台,普通人根本看不到它。但这不代表它没用,只是它还没到走下实验室的时候。

普通人该盯着什么变化?

普通人该盯着什么变化?
普通人该盯着什么变化?
别跟着炒概念,也别觉得这东西和你没关系。 再过三五年,你手机里刷的短视频推荐,你用的AI聊天机器人,背后的算力集群里大概率就会有光子计算协处理器。它不会直接写在你的手机参数里,但你能感觉到:推荐刷的更顺了,AI响应更快了,平台涨服务费的时候,涨的没那么狠了——因为它的算力成本降下来了。 现在行业里卡脖子的问题其实也很明确:一是光电转换的损耗,你把电信号转成光,算完再转回来,这个过程现在耗的电还不少,不少团队都在搞新的调制技术,能不能把损耗降下来是关键。二是集成度,现在光子芯片的体积还是比硅芯片大,成本也高,能不能把更多光器件集成到一块小芯片上,决定了它能不能大规模铺开。 不过话说回来,哪项新技术出来不是一堆问题?二十年前谁能想到,原来用来玩游戏的GPU,能变成现在AI行业的顶梁柱?当年刚出GPU的时候,多少人说这就是个玩票的东西,没用。 技术的演变从来都是补短板,不是掀桌子重来。光子计算现在做的,就是给已经走到头的硅基算力,补一块最缺的大算力低功耗的短板。以后的计算架构,就是CPU管通用逻辑,GPU管并行图形,光子加速器管AI大矩阵计算,大家各干各的,一起把算力堆上去,把功耗降下来。 我反正挺期待的。原来我们总说,算力不够,很多想做的AI应用做不出来,电费太贵,做出来也用不起。要是光子计算能把这个坎跨过去,说不定下一个改变所有人生活的应用,就是从堆出来的算力里长出来的。 不用急,慢慢来。毕竟好东西,从来都不是一下子就蹦出来的。 对不对?

作者|科技

排版|科技

审核|知知

免责声明:市场有风险,选择需谨慎!此文仅供参考,不作买卖依据。如有侵权请联系删除。
文章名称:挤在硅芯片尽头的光子计算,到底能改变什么?
文章链接:https://www.lfdjt.com/p/keji/a/6617.html