這款芯片，算力是英偉達10倍

這能否讓我們擺脫當前硅技術的局限性？

總部位于美國德克薩斯州奧斯汀的人工智能芯片企業Neurophos，背靠比爾·蓋茨旗下蓋茨前沿基金的資本支持，近日公布了其光學處理單元（OPU）的核心測試成果。該公司聲稱，這款自研OPU在FP4/INT4低精度計算工作負載下，算力性能達到英偉達最新款Vera Rubin NVL72人工智能超級計算機的十倍，且二者功耗水平基本持平。據科技媒體The Register報道，Neurophos實現這一技術突破的核心路徑，在于采用了更大規模的計算矩陣與更高的運行時鐘頻率，這兩大設計革新成為其光學計算芯片對標傳統GPU的關鍵優勢。

Neurophos首席執行官Patrick Bowen在接受媒體采訪時，詳解了這款OPU的核心硬件設計亮點。他表示，該芯片僅集成了一枚1000 x 1000像素規格的光子傳感器，單從尺寸來看，這一矩陣規模約為當前多數AI GPU所采用的256 x 256像素矩陣的15倍，更大的矩陣直接提升了芯片并行計算的基礎能力。而更具突破性的是，Neurophos成功將光晶體管的物理尺寸縮小了約10000倍，這一微型化成果解決了傳統硅光子芯片的集成難題。Bowen補充道，目前硅光子工廠量產的同類型光晶體管體積龐大，單顆長度約為2毫米，受限于尺寸與集成密度，這類器件無法在芯片上實現規模化排布，自然難以達到數字CMOS芯片的計算密度，而Neurophos的微型化突破則打破了這一行業瓶頸。

從核心硬件參數來看，Neurophos第一代光學加速器的核心單元，是一枚尺寸約25平方毫米、等效于單張量核心的“光學等效物”。這一配置與英偉達Vera Rubin芯片的576個張量核心相比，紙面硬件規格存在顯著差距，但二者的計算效率差異，源于Neurophos對光子計算技術的差異化應用方式。除了1000 x 1000的大尺寸矩陣瓦片設計，該公司推出的首款OPU產品Tulkas T100，運行時鐘頻率高達56 GHz，這一數值遠超傳統電子芯片的性能上限——不僅是英特爾酷睿i9-14900KF創下的9.1 GHz電子芯片頻率世界紀錄的6倍之多，也大幅領先英偉達RTX Pro 6000 2.6 GHz的加速頻率。正是超高時鐘頻率與大矩陣的協同作用，讓Tulkas T100在硬件規格看似處于劣勢的情況下，實現了對英偉達旗艦AI GPU的性能反超。

值得關注的是，Neurophos的光晶體管技術并未脫離現有半導體產業體系，其核心器件可基于成熟的半導體制造技術實現生產，這也意味著該公司未來有望與英特爾、臺積電等主流晶圓廠達成合作，推動OPU的規模化量產，為技術落地解決了供應鏈與生產工藝的核心問題。不過現階段，這款光學計算芯片仍處于實驗室測試階段，Neurophos預計其正式量產時間要到2028年，在此之前，公司還需要攻克一系列技術難題，其中對大量矢量處理單元的配套需求、以及靜態隨機存取存儲器（SRAM）與光學計算單元的協同適配問題，成為當前研發進程中的核心挑戰，直接影響著芯片的實際應用體驗與商業化落地節奏。

光子學作為半導體領域的新興賽道，憑借高速、低耗的計算特性，已成為全球科技巨頭的布局重點，行業技術迭代與生態建設正在加速推進。英偉達在其最新的Vera Rubin平臺中，已率先集成Spectrum-X以太網光子交換系統，將光子技術應用于芯片的高速數據傳輸環節，實現了光子技術與傳統GPU架構的融合；AMD則宣布計劃投資2.8億美元，建立一座專門聚焦硅光子學技術的研發中心，加大在光子計算、光子傳輸等核心領域的技術投入，試圖在這一新興賽道占據先發優勢。除了頭部企業，全球多家初創公司也紛紛入局光子芯片領域，推動著技術路線的多元化探索。

Neurophos此次公布的OPU技術成果，并非光子學領域的孤例，而是行業技術成熟化進程中的重要突破。光學計算利用光子替代電子進行信息處理，從物理層面突破了傳統電子芯片的發熱、頻率上限等瓶頸，在AI大模型訓練、低精度推理等算力密集型場景中具備天然優勢。但現階段，光子芯片仍面臨著與傳統電子架構的適配、量產良率提升、成本控制等一系列行業共性問題，距離全面替代GPU仍有較長的路要走。

隨著全球AI算力需求的持續爆發，傳統電子芯片的性能提升逐漸逼近摩爾定律的極限，光子學成為突破算力瓶頸的重要方向。Neurophos的技術進展，為光學計算芯片的商業化應用提供了新的可能性，而英偉達、AMD等巨頭的入局，也將進一步推動光子學技術的研發與產業落地。可以預見，未來光子學領域將迎來更多技術突破與產品創新，光子與電子的異構計算架構，或將成為下一代人工智能計算的核心形態，為全球AI產業的發展提供全新的算力支撐。

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