上海
昨天，上海市集成光计算芯片与系统重点实验室启动会在上海交通大学张江高等研究院举行。这家实验室是我国首个光计算产研融合平台，由上海交通大学、曦智科技联合建设，聚焦集成光计算芯片架构、硅光异质集成、关键器件、算子算法和应用验证等方向，探索高校基础研究与企业工程化能力深度融合的新模式，将为硅光和光计算未来产业的技术攻关、成果转化和应用落地提供平台支撑。
当前，人工智能加速演进，算力需求持续攀升，光计算已成为全球高度关注的前沿方向。传统的电子计算芯片遇到了“功耗墙”，面对与高算力如影随形的高能耗，电力成本高企成为制约人工智能未来发展的主要问题。国际能源署发布的《能源与人工智能》报告预测，到2030年，全球数据中心的电力消耗将达到约945太瓦时，接近日本全年用电总量。
如何绕开电子计算的“功耗墙”？硅光是很多人看好的颠覆性技术路径，它可分为光互连、光计算、光传感三个领域，将集成电路超大规模、超高精度、低制造成本的特性和光子技术超高速率、超低功耗、高抗干扰的优势相结合，有望引领集成电路产业进入“后摩尔时代”的快速发展。
市科委介绍，围绕光计算领域，多部门协同开展了一系列布局：在前沿技术方面，通过战略前沿专项、“探索者计划”等渠道，支持开展光计算新架构、集成工艺、算子算法等方向前沿探索和关键技术攻关；在平台方面，推动市重点实验室、硅光概念验证平台等创新平台建设，为早期技术验证、成果转化和应用落地创造条件；在生态方面，结合硅光未来产业培育，推动高校院所、科技企业、应用单位和基金机构加强合作，不断完善项目、平台、场景和资本一体化支持机制。
曦智科技光互连光交换技术的展示方案
昨天启动的上海市集成光计算芯片与系统重点实验室，就是市科委重点布局的一个平台。“集成光计算是重要的算力突破路径，具有大带宽、低时延、低功耗优势，但要实现理论性能，还须解决两大基础科学问题，一是光计算物理层损耗、规模、精度矛盾问题，二是算子层缺失导致的硬件调度效率低问题。”实验室主任、上海交通大学特聘教授邹卫文说。
第一个问题是指损耗、规模、精度三个指标中任意一个指标提升，会导致另外两个指标恶化，这是制约光计算从实验室走向商用的物理瓶颈。第二个问题中的算子，是一类芯片内置、硬件直接加速的基础计算工具，目前在光计算领域，还有大量算子亟待开发，导致计算过程中大量时间浪费在数据搬运和等待上，算力利用率难以提高。
针对这些基础科学问题，上海交通大学与曦智科技“强强联合”，将合力开展基础研究，并把研究成果转化为工程技术，实现产业化应用。作为实验室牵头建设单位，上海交大拥有深厚的多学科交叉基础、先进的科研平台以及完善的学生培养体系，能为实验室建设和运行提供全方位支撑。作为实验室联合建设单位，曦智科技是全球光电混合算力头部企业，具备一流的工程实现与产业转化能力，已建成全球最大规模的光子矩阵，实现了光计算在复杂商业化模型中的应用。
未来，这家市重点实验室将瞄准两项技术目标，创新光计算芯片架构与关键集成器件库，突破损耗、规模、精度制约难题；构建算子算法软硬件体系，在人工智能、科学计算、信号处理领域形成性能优势。实验室团队还致力于搭建光计算“政—资—产—研”交流合作平台，争取树立产研深度融合发展典范，助力上海国际科创中心建设。
原标题：《我国首个光计算产研融合平台在上海启动，交大与曦智科技共建实验室》
栏目主编：黄海华
来源：作者：解放日报 俞陶然
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