科技日报北京4月9日电 （记者张梦然）《自然》杂志9日发表的两篇独立研究论文介绍了两种光子计算芯片，与电子系统结合在一起，比传统电子芯片性能更高，能耗更低，将能满足因人工智能（AI）技术发展而推升的计算需求。

Kerumitan AI dan model pembelajaran mendalam yang semakin meningkat mendorong pengkomputeran elektronik tradisional ke hadnya dan meningkatkan permintaan tenaga. Pengkomputeran fotonik, yang menggunakan foton dan bukannya elektron, ialah penyelesaian yang berpotensi untuk cabaran ini. Kerana pendaraban dan penambahan, sebagai operasi pengiraan teras AI, akan menjadi lebih pantas dan lebih cekap apabila menggunakan litar fotonik. Walau bagaimanapun, sukar untuk membuktikan sama ada penyepaduan cip fotonik ke dalam elektronik perkakasan tradisional boleh menunjukkan kelebihan. Kedua-dua kertas terbaharu ini meneroka prestasi cip pengkomputeran fotonik yang disepadukan dengan elektronik silikon.

Menurut salah satu kertas kerja, syarikat Singapura Lightelligence menunjukkan pemecut fotonik yang dipanggil PACE, yang boleh melengkapkan pengiraan kependaman yang sangat rendah. Kependaman ialah metrik penting untuk mengukur kelajuan pengkomputeran pemprosesan masa nyata. Pemecut besar ini terdiri daripada lebih daripada 500 elemen fotonik dalam matriks 0×0, membolehkan pengkomputeran berkelajuan tinggi (sehingga 0 GHz) dan mengurangkan kependaman minimum 0/0 berbanding litar kecil atau komponen fotonik individu. PACE menyelesaikan masalah pengiraan yang sukar seperti masalah Ising, membuktikan kebolehlaksanaan sistem dalam aplikasi praktikal.

Dalam kertas berasingan lain, pasukan Lightmatter menerangkan pemproses fotonik yang boleh melaksanakan model AI dengan ketepatan dan kecekapan yang tinggi. Pemproses terdiri daripada 128 0×0 matriks dan boleh melaksanakan model pemprosesan bahasa semula jadi BERT dan rangkaian saraf yang dipanggil ResNet (untuk pemprosesan imej) dengan ketepatan yang sama seperti pemproses elektronik tradisional. Pasukan itu menunjukkan pelbagai aplikasi untuk pemproses fotonik mereka, termasuk menjana teks Shakespeare, mengklasifikasikan ulasan filem dengan tepat dan bermain permainan komputer Pac-Man.

Kedua-dua pasukan mengatakan sistem mereka boleh berskala, tetapi mereka masih memerlukan pengoptimuman selanjutnya. Para saintis di Kolej Dartmouth di Amerika Syarikat mengulas dalam artikel berita dan pendapat bahawa "pengkomputeran fotonik telah dibangunkan selama beberapa dekad, dan demonstrasi ini mungkin bermakna kita akhirnya boleh menggunakan cahaya untuk membina sistem pengkomputeran yang lebih berkuasa dan cekap."

【Bulatan Ketua Editor】

Dengan perkembangan sains dan teknologi, permintaan untuk kuasa pengkomputeran terus meningkat, terutamanya dalam bidang AI dan pembelajaran mendalam, dan cip elektronik tradisional secara beransur-ansur menjadi tidak mencukupi. Dalam konteks ini, cip pengkomputeran baharu yang menggabungkan kelebihan cahaya dan elektrik telah membawa harapan untuk menyelesaikan masalah ini. Keputusan dalam kertas kerja ini menandakan kejayaan besar dalam bidang sains komputer, dan juga menunjukkan bahawa laluan ini mungkin lebih sesuai untuk keperluan peralatan masa depan. Jalan di hadapan adalah mencabar, tetapi pengkomputeran fotonik membuka laluan baharu dan memainkan peranan yang lebih penting dalam dunia pengkomputeran.