1月27日消息，據(jù)外媒Tom’s Hardware 報導(dǎo)，近日曾獲得比爾·蓋茲旗下Gates Frontier Fund 投資的AI 芯片初創(chuàng)公司Neurophos公布了其首款光學處理單元（OPU）產(chǎn)品，型號為“Tulkas T100 ”，號稱在FP4/INT4 等低精度AI計算負載下，性能可達到英偉達最新Vera Rubin GPU的約10倍，并且可以維持與其相近功耗水平。Neurophos指出，該芯片采用現(xiàn)有的半導(dǎo)體制程技術(shù)，未來不排除交由臺積電或英特爾代工生產(chǎn)。

近年來，隨著人工智能（AI）技術(shù)的快速發(fā)展，對于算力的需求也是呈現(xiàn)爆炸式增長，雖然當前以英偉達為代表的GPU芯片的性能提升也很快，但是這種提升更多是依賴于芯片面積、制程工藝和功率的提升，這也限制了其單位性能的增長，并且存在巨大的能源消耗和高昂的成本負擔。

專注于以光子計算為核心的AI 加速器研發(fā)的初創(chuàng)公司Neurophos認為，目前全球科技巨頭競相建造更多依賴于GPU的AI數(shù)據(jù)中心的趨勢并非解決之道。而Neurophos 提出的解決方案正是采用“光學處理單元”（OPU）來作為全新的 AI 加速芯片。

光子計算是一種被動運算，運算任務(wù)在光通過光子矩陣的過程中即可完成，它顛覆了傳統(tǒng)CMOS電子芯片的運算邏輯。光子芯片的性能提升與光子矩陣規(guī)模、主頻速率和波長數(shù)量等參數(shù)相關(guān)，而不依賴晶體管的密度及芯片制程的提升，并且擁有高通量、低延時、低功耗等特點，因此用光計算來代替部分當前的電計算就成為了突破現(xiàn)有瓶頸的有效途徑。

過去硅光子技術(shù)受限于光學元件尺寸過大，難以在芯片上實現(xiàn)足夠的計算密度，但是 Neurophos 則宣稱，其已成功將光學晶體管尺寸大幅縮小了 10,000 倍，使光子計算首次具備與數(shù)位CMOS 構(gòu)架競爭的可行性。Neurophos 將這些調(diào)制器與內(nèi)存計算技術(shù)相結(jié)合，通過融合內(nèi)存和處理能力來克服傳統(tǒng)硬件瓶頸，從而加速AI核心的矩陣乘法運算，并減少數(shù)據(jù)傳輸，并可直接支持Triton、JAX 等主流AI 軟件工具。目前Neurophos已經(jīng)在光計算領(lǐng)域積累了超過300項專利。

Neurophos最新推出的首款OPU芯片型號為“Tulkas T100”， 配備了 1000×1000 的光子計算矩陣，這大約是現(xiàn)代 GPU 中 256x256 矩陣的 15 倍，這使得芯片上的光學計算核心的密度達到了驚人的水平，可與傳統(tǒng)的硅芯片相媲美。巨大的光學計算矩陣和驚人的56GHz時鐘頻率相結(jié)合，再加上其內(nèi)部集成的200 MB 二級緩存和768 GB HBM，使得單個光學“張量核心”能夠完成英偉達芯片中數(shù)百個核心的工作量。其FP4/INT4算力可達0.47 ExaFLOPS，F(xiàn)P16/INT16算力為0.4 PFLOPS，峰值功率為2kW，平均功率為1kW，計算能效更是高達235 TOPS/W。

Neurophos還推出了 8× OPU的機架系統(tǒng)，將擁有3.07TB HBM，F(xiàn)P4/INT4算力可達2 ExaFLOPS，F(xiàn)P16/INT16算力為1.6 PFLOPS，性能將比 3000 磅重的 GPU 機架系統(tǒng)還要強，峰值功率也只有10KW，平均功率僅5KW。

Neurophos表示，世界需要太瓦級的算力，但是這所需要的能源供應(yīng)遠超美國當前的生產(chǎn)能力。如果利用GPU建設(shè)數(shù)據(jù)中心來實現(xiàn)，這需要投資額高達20萬億美元，而且還需要1000多座核電站來提供能源供應(yīng)。如果使用OPU，達到同等的算力，不僅所需的OPU芯片數(shù)量可以減少100倍，所需的能源供應(yīng)也可減少100倍，10座核電站就夠了。

目前，Neurophos正與挪威數(shù)據(jù)中心運營商Terakraft合作，計劃于2027年啟動其光學人工智能加速器的實際應(yīng)用試點項目。Neurophos表示，希望能在2028年初制造出首批完整的系統(tǒng)，并在同年晚些時候擴大生產(chǎn)規(guī)模。

資料顯示，Neurophos 成立于美國奧斯汀，是杜克大學和 Metacept Inc. 的衍生公司，團隊成員來自 英偉達、AMD、蘋果、Meta、谷歌、Magic Leap、美光、高通、三星、Sapeon、Lumotive、Lightmatter和Luminous等公司，涵蓋了尖端數(shù)字和模擬芯片、增強現(xiàn)實、超材料、光互連等領(lǐng)域。

2023年12月，Neurophos 獲得了由蓋茨前沿基金領(lǐng)投、MetaV C Partners、Mana Ventures、AdAstral 等機構(gòu)跟投的種子輪融資。這筆資金將用于開發(fā)一種專有的超表面，該超表面憑借其先進的光學特性，可作為張量核心處理器。

今年1月22日，Neurophos還成功完成了1.1億美元的A輪融資，使其總?cè)谫Y額達到1.18億美元。該輪融資由比爾·蓋茲旗下Gates Frontier Fund領(lǐng)投，M12（微軟風險投資基金）、Carbon Direct Capital、沙特阿美風險投資公司、博世風險投資公司、Tectonic Ventures、Space Capital等機構(gòu)跟投。