光本位熊胤江：十年内，AI计算芯片将迎来“光进铜退”｜对话科创家

《科创板日报》4月8日讯（记者 黄心怡）2022年，熊胤江与另一位同样未满30岁的年轻人程唐盛，回国创办了“光本位”，瞄准光芯片这一当时看来前沿而小众的领域。

公司成立仅两年，便成功流片出被业界视为全球首颗达到商用标准的光计算芯片——128×128矩阵规模光计算芯片。如今其基于128×128光计算芯片的第一代光电融合计算卡，已获得一家垂类大模型公司的大额订单，并完成了金融领域大模型部署。

“光替代电，在计算、通信、传感等层面将成为必然趋势。”光本位联合创始人兼董事长熊胤江认为，“芯片与芯片之间的互联，从铜缆走向光互联，我判断，大概三年内就会成为主流。而光计算的难度更大，我们力争在三年内实现规模落地。从整体计算系统来看，我判断不到十年的时间周期，就会完成计算系统方面的‘光进铜退’，具备万亿级别规模的市场潜力。”

▍“光进铜退”或成趋势

2022年，熊胤江选择关闭美国公司而回国创业。而一同回国创业的伙伴程唐盛，曾师从全球“相变材料光计算”第一人、英国皇家工程院院士Harish Bhaskaran。

促使他们创业的动机，是看到AI需求即将爆发，光计算芯片或能真正突破摩尔定律，解决算力焦虑。

“在信息化浪潮中，通信、传感、计算三个维度，都存在光进铜退的趋势。”熊胤江介绍，“比如，最初上网是通过海底电缆，现在都是光纤入户。传感设备如激光雷达，是通过发射激光来测量距离、形状等信息。而光计算是最难攻克，也是价值最大的部分。如果计算设备能由电逐渐转为光，其计算速度会更快、能耗也更低。”

此前，光本位已完成全球首颗算力密度和算力精度达到商用标准的光计算芯片流片。在技术路径上，光本位采用的是硅光+相变材料的异质集成以及独有的Crossbar光子矩阵计算结构。据了解，光本位利用相变材料将单元尺寸缩小至传统方案的1/10-1/20，可容纳的矩阵规模提升至10-20倍。

“可以把光束想象成一条条的河流，光芯片好比在挖河道，控制光在河道里穿梭。光拥有很多特性，比如光强、相位、偏振等，需要在河道上设置闸口，控制光的这些特性。我们研发的相变材料就是这样一种控制材料，会在光的‘河道’上建立闸口，控制光流经时的状态，从而在相同单位面积的硅光芯片上实现更大的矩阵规模，把算力做得更大。”熊胤江称。

此外，基于PCM相变材料的储存功能，光本位完成了存储单元与计算单元的融合，实现存算一体的存内计算。

“这种相变材料是一种静态、非易失性的存储材料，断电后材料特性仍可保留在芯片上，继续用于计算，从而实现存内计算，大大降低功耗。我们是目前世界上唯一一家可以实现光子存内计算的公司。”熊胤江介绍。

▍光计算有望成长为万亿级别市场

在熊胤江看来，光计算市场非常有潜力成长至万亿级别的规模。“光与电从最初期的辅助合作，到最终会是替代关系。未来，数据中心里可能85%以上设备，从计算、通信到存储，都会由电替换成光，这一趋势是注定的。”

他以英伟达为例指出，无论是其最新发布的CPU，还是投资的两家光技术公司，都表明了一个趋势：摩尔定律基本已经走到尽头，下一代技术方向将是“光”。

在商用落地方面，光本位研发的光计算产品主要瞄准AI推理场景。

“AI推理场景有两大核心问题，一是Token Per Sec（每秒处理的输入 token 数量），这在龙虾热潮中已经得以体现。二是Tokens per Watt，即每瓦电能产生的Token数量，这决定了养虾成本。目前影响龙虾普及的原因之一，就是算力成本过高，导致养一只龙虾比雇一个真人助理还贵。”熊胤江解释。

光本位的目标客户集中在三个方向：互联网大厂和云厂商、政府主导的智算中心和光计算平台，以及涉及太空计算等场景的AI垂类应用企业。

“从下游需求来看，最大的市场一定在互联网大厂和云厂商之中。我们也会涉足垂类AI应用的部署，比如AI金融、AI制药、太空计算、OPC等。此外，智算中心的落地也有助于把产品的量跑起来，从而推动软硬件迭代。在政府主导的光计算平台上，本质上要服务于高校、实验室等机构，各地方政府都需要布局自己的算力体系，光在其中扮演着推陈出新的角色，把过去GPU的一部分替换成光计算。”

谈及产业链挑战，熊胤江表示，从电到光的转变，整个供应链都面临转型升级。“比如光芯片需要建设新的硅光代工厂，这是全行业存在的共性难点。”

他强调：“像光芯片这样的前沿技术，要真正用起来，不能停留在纸上谈兵或跑马圈地，而是要让真正的客户愿意为之付费，切实享受到光计算在计算与能耗方面带来的优势。”

▍扎根浦东张江

在电芯片的时代，中国并不具有技术领先优势。而在光芯片领域则不同，熊胤江指出，中国的产品不仅不存在与西方国家的代际差异，甚至在某些方面已形成领跑态势。

为了充分发挥这种优势，光本位选择在浦东张江扎根。

“上海对于硬科技的投入的决心和力度很大，给予的支持力度，以及开放性都很高。”

在集成电路产业领域，上海浦东拥有健全的产业链条。对于光本位这样的初创企业而言，其发展所需的供应商、客户，要么是一栋楼的邻居，要么是车程5分钟内的“本镇企业”。

“在浦东，我们发展的每一个阶段都能获得非常专业的支持。无论是资本、资源、应用场景，还是直接的订单，这些都帮助企业更快成长。”熊胤江说。

目前，光本位已完成多轮融资，包括获得了浦东创投集团旗下浦东科技投资天使母基金、张江科投等上海国资基金跟投。

浦东创投集团总经理门庆兵评价道：光本位科技聚焦前沿光子计算领域，契合“算力基础设施”与“人工智能基础设施”方向，和浦东集成电路产业形成了上下游联动效应，浦东创投将持续全方位赋能企业在浦东的成长。

（科创板日报记者 黄心怡）