新芯片为光速AI计算打开了大门

宾夕法尼亚大学的工程师开发了一种新芯片，它使用光波而不是电来执行训练人工智能所必需的复杂数学运算。该芯片有可能从根本上加快计算机的处理速度，同时降低其能耗。

硅光子（SiPh）芯片的设计是第一个将本杰明·富兰克林奖章获得者和H. Nedwill Ramsey教授Nader Engheta在纳米尺度上操纵材料以使用光（最快的通信方式）进行数学计算的开创性研究与SiPh平台结合在一起的，该平台使用硅，用于大规模生产计算机芯片的廉价，丰富的元素。

光波与物质的相互作用代表了开发计算机的一种可能途径，这些计算机取代了当今芯片的局限性，这些芯片基本上基于与1960年代计算革命早期的芯片相同的原理。

在发表在 《自然光子学》上的一篇论文中，Engheta的团队与宾夕法尼亚大学工程与应用科学学院电气和系统工程副教授Firooz Aflatouni合作，他的研究小组开创了纳米级硅器件。

他们的目标是开发一个平台来执行所谓的向量矩阵乘法，这是神经网络开发和功能的核心数学运算，神经网络是当今人工智能工具的计算机架构。

Engheta说，与其使用高度均匀的硅晶圆，“不如让硅更薄，比如150纳米”，但仅限于特定区域。这些高度的变化 – 不添加任何其他材料 – 提供了一种控制光通过芯片传播的方法，因为高度的变化可以分布以导致光以特定模式散射，从而允许芯片以光速进行数学计算。

这个故事的作者是伊恩·舍夫勒（Ian Scheffler）。在《今日宾夕法尼亚工程》上阅读更多内容。