十倍处理速度！日本TDK公司称取得重大光学突破 能解决AI关键瓶颈

  : 快科技

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　　日本TDK公司当地时间周二（4月15日）宣称，其取得了一项重大光学技术突破，新技术的数据处理速度可达现有电子器件的10倍，从而有望解决制约生成式人工智能发展的关键瓶颈。
　　这家苹果公司的供应商称，它们已经展示了全球首个“自旋光电探测器”，该探测器结合了光学、电子和磁性元件，能实现20皮秒（1皮秒等于1万亿分之一秒）的响应时间，未来有望取代现有的基于半导体的光电探测器，后者目前被广泛用于芯片间数据传输。
　　目前，现有处理器之间的数据传输，是通过电子信号进行，但随着AI数据愈发庞大，以更高的速度、更低的能耗实现海量数据传输，已成为人工智能技术演进的必由之路。
　　TDK下一代产品开发中心高级经理Hideaki Fukuzawa表示，AI处理器传输数据的速度，眼下受到了当前电子技术的严重限制。
　　“数据传输是人工智能的最大瓶颈，而不是GPU的性能。由于我们可以突破目前的许多瓶颈，我们认为这项技术将改变人工智能和数据中心行业的游戏规则，”Fukuzawa称。
　　根据TDK在官方新闻稿中的介绍，由TDK构思与开发的这款磁性器件可探测近红外和可见光。TDK将其目前应用于数十亿个HDD磁头的磁隧道结（MTJ）技术应用于光子学领域的硬盘磁头。该技术的主要优势之一在于使用了单晶基板，因此不涉及晶体生长，且该器件的成型与基板材料无关。

　　相较而言，传统基于半导体的光电探测器在波长较短的情况下存在物理限制。
　　而由于自旋光电探测器的工作原理完全不同，且利用了电子加热现象，因此即使波长缩短，也能以超高速度运行。
　　值得一提的是，TDK表示，新器件还能降低功耗──这是人工智能数据中心扩展的另一个关键问题。
　　此外，用于增强现实和虚拟现实的智能眼镜以及高速图像传感器，也是该技术未来的潜在市场。而与抗宇宙射线能力较弱的传统半导体光感设备相比，MTJ元件也具备很强的抗宇宙射线能力，预计还能被用作航空航天应用领域的光探测元件。
　　日本大学电气工程教授Arata Tsukamoto作为合作研究方对该设备进行测试后评价称，“无论从科学还是技术角度看，自旋光电探测器都展现出非凡潜力。当前处理器间通过电信号传输数据，但AI所需的海量数据已要求转向速度更快的光学技术。”
　　TDK目前计划开展进一步测试，验证设备在超高速下的持续工作性能，目标在2026年3月底前向客户提供样品，未来3-5年内实现量产。
　　而尽管该技术尚不成熟，而且与集成电路设计人员一起建立该技术的生态系统也是一大挑战，但TDK相信，与其他解决方案相比，其设备可以减少晶圆工艺的数量，从而具有成本优势。
　　该设备是光子集成电路市场的一部分，根据技术研究机构IDTechEx的预测，由于生成式人工智能的需求，该市场规模将在未来十年扩大十倍以上，达到545亿美元。