中国推出首款并行光学计算芯片 "Meteor-1"

与 Nvidia 的旗舰 GPU 不相上下，并接近即将推出的 RTX 5090 的 3,352 TOPS

它避开了硅 GPU 的热量、功耗和量子限制。其集成的多波长梳取代了数百个激光器，从而削减了尺寸和成本。

这使它成为现实世界中首个可与顶级 GPU 相媲美的光学加速器，同时避开了出口禁令，并为扩大人工智能计算规模开辟了一条新路。

这种芯片级多波长光源将数百个激光器切割成一个单元，从而减小了尺寸、成本和功耗。

该光学计算芯片可提供超过40纳米的传输带宽，实现低延迟并行处理。

Meteor-1不仅避开了散热和量子效应等电子瓶颈，而且有望实现与领先电子芯片相媲美的性价比，为下一代人工智能、6G和量子计算应用奠定基础。 

长期以来，光学计算的进展一直集中在两个关键挑战上：扩大矩阵尺寸和提高光频率。现有的顶级车型--以台积电和加州理工学院的原型为例--正在挑战工程和物理极限。

因此，第三种方法--扩展计算并行性，或芯片的多任务能力--已经成为必要的前进道路。

在6月17日发表在eLight杂志上的一篇论文中，上海光学精密机械研究所（SIOM）的谢鹏和韩西林以及新加坡南洋理工大学（NTU）的胡光伟详细介绍了一种新颖的光学计算系统，该系统可以在单个光子芯片中容纳100多个频率通道。

他们在论文中说：“这一成就通过超高并行性使光学计算能力增加100倍（甚至更多），而无需扩大芯片尺寸，为未来的光学计算机提供了一条新的技术途径。

Han告诉DeepTech的经济潜力：“这一突破有望将光学计算提升到与电子芯片竞争的性价比水平。

集成的Meteor-1系统具有完全自主开发的架构，包括光源芯片，光学交互芯片，光学计算芯片和调制矩阵驱动板。

光源芯片采用集成微腔光频梳，输出光谱超过80纳米（nm），支持200多种波长。这种芯片级多波长光源取代了数百个单独的激光器，大大降低了系统尺寸、功耗和成本，同时提高了集成度。

核心光学计算芯片本身拥有超过40 nm的高传输带宽，可实现低延迟并行处理。作为补充，该团队定制设计的驱动器板具有超过256个通道，可实现精确的光信号控制和高效处理。

利用这个系统，该团队创造了在系统上同时运行100多个任务的世界纪录。单芯片工作频率为50 GHz，理论峰值计算能力超过2560 TOPS。

首席研究员谢鹏在美国马萨诸塞州理工学院（MIT）获得博士学位，然后在牛津大学和新加坡国立大学新加坡进行研究，然后在这些研究基础上建立了上海SIOM的光学芯片和光子计算团队。

谢向DeepTech强调了中国科学院团队结构的优势：

• 在我们的团队中，每个关键技术点都有专门的专家推动深入研究。这种从模块到集成的方法使我们能够在相对较短的时间内完成从基础研究到系统集成的全链条创新。
• 这也解释了为什么在国外多年未解决的挑战在我回来后很快就取得了突破。
• 在我们的并行光学计算方案下，计算效率，功耗和延迟等关键指标有可能超过传统的电子计算