“當(dāng)前，隨著AI繁榮發(fā)展，需處理的數(shù)據(jù)呈爆炸式增長，對算力需求呈指數(shù)增長。目前的電子芯片集成技術(shù)逐步接近物理極限，光子集成技術(shù)有了無限的前景。”全國政協(xié)委員、中國電子科技集團(tuán)公司高級(jí)專家徐晉接受記者采訪時(shí)呼吁，要把光電融合設(shè)計(jì)、光電混合計(jì)算納入國家發(fā)展戰(zhàn)略，進(jìn)一步重視光子技術(shù)的研發(fā)。

  徐晉分析說，盡管電子芯片集成度越來越高、架構(gòu)越來越優(yōu)化、能力越來越強(qiáng)，但由一個(gè)個(gè)電子開關(guān)執(zhí)行基本邏輯運(yùn)算的構(gòu)成本質(zhì)無法改變，并且集成密度受電子基本物理特性的制約，面臨功耗墻、速度墻阻礙，逐漸接近極限，無法超越，將越來越不能滿足AI不斷演進(jìn)對算力的需求。但AI計(jì)算中包含大量的對算力要求高但算法較為簡單的矩陣運(yùn)算，可以利用光在通過可調(diào)介質(zhì)傳輸時(shí)瞬間完成，且能量消耗幾乎可忽略不計(jì)（若不考慮光電、電光轉(zhuǎn)換功耗），現(xiàn)已有探索通過光電混合設(shè)計(jì)方式來實(shí)現(xiàn)AI計(jì)算，光計(jì)算有望在一定程度上解決AI領(lǐng)域中對算力的急切需求。

  “2023年，牛津大學(xué)團(tuán)隊(duì)介紹了一種集成光子-電子硬件，利用光進(jìn)行高維數(shù)據(jù)處理，滿足AI任務(wù)不斷升級(jí)的需求，能將并行計(jì)算能力提升數(shù)百至數(shù)千倍；清華大學(xué)開發(fā)了一款光電融合芯片，在復(fù)雜智能視覺任務(wù)中，算力達(dá)到目前高性能商用芯片的3000余倍，能效提升四百萬倍?！毙鞎x分析說，國際上，隨著各大高校以及微軟、IBM等產(chǎn)業(yè)巨頭在光計(jì)算領(lǐng)域成果的發(fā)布，光計(jì)算技術(shù)的認(rèn)可度逐步提升。我國諸多研究所和大學(xué)都進(jìn)行了長期研究，國內(nèi)現(xiàn)有250余所大學(xué)開設(shè)光電信息科學(xué)與工程專業(yè)，約有113萬人從事光學(xué)和光子學(xué)元件設(shè)計(jì)制造，占全球就業(yè)人數(shù)的近1/3。國家針對光子集成技術(shù)也實(shí)施了一系列重大研究計(jì)劃，取得了很大的成就。

  “這是一個(gè)全新的、專業(yè)涉及面廣、理論和技術(shù)要求高的行業(yè)，全球光子技術(shù)及產(chǎn)業(yè)都處在起步狀態(tài)，中國與世界基本處在同一起跑線上。”徐晉坦言，“雖然發(fā)展?jié)摿薮螅?dāng)前發(fā)展還存在以下突出問題：基本處于探索和局部應(yīng)用階段，系統(tǒng)規(guī)模小，產(chǎn)業(yè)鏈還未形成，對傳統(tǒng)電子計(jì)算還未產(chǎn)生競爭態(tài)勢；學(xué)科和研究碎片化，技術(shù)路線不收斂，缺乏領(lǐng)軍人才，缺乏系統(tǒng)架構(gòu)研究與設(shè)計(jì)；工藝設(shè)備的研發(fā)實(shí)力薄弱，缺乏標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化的光子集成技術(shù)工藝平臺(tái)，以及芯片封裝和測試分析技術(shù)落后等問題?！?/p>

  “盡快建立光電融合設(shè)計(jì)、開發(fā)、測試、應(yīng)用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，構(gòu)建培養(yǎng)創(chuàng)新應(yīng)用生態(tài)。”徐晉建議，整合國家在光電領(lǐng)域的優(yōu)勢發(fā)展力量，由中國科學(xué)院或中國工程院牽頭，就光電融合設(shè)計(jì)、光電混合計(jì)算的發(fā)展前景和方向，集中國家在計(jì)算機(jī)科學(xué)、微電子學(xué)、光子學(xué)、微波、數(shù)學(xué)等方向頂級(jí)專家團(tuán)隊(duì)，聯(lián)合開展規(guī)劃論證，確立發(fā)展技術(shù)路線，提出發(fā)展決策建議，探索人類“追光逐芯”之路。