財(cái)聯(lián)社4月16日訊（編輯 瀟湘）日本TDK公司當(dāng)?shù)貢r(shí)間周二(4月15日)宣稱，其取得了一項(xiàng)重大光學(xué)技術(shù)突破，新技術(shù)的數(shù)據(jù)處理速度可達(dá)現(xiàn)有電子器件的10倍，從而有望解決制約生成式人工智能發(fā)展的關(guān)鍵瓶頸。
這家蘋果公司的供應(yīng)商稱，它們已經(jīng)展示了全球首個(gè)“自旋光電探測器”，該探測器結(jié)合了光學(xué)、電子和磁性元件，能實(shí)現(xiàn)20皮秒(1皮秒等于1萬億分之一秒)的響應(yīng)時(shí)間，未來有望取代現(xiàn)有的基于半導(dǎo)體的光電探測器，后者目前被廣泛用于芯片間數(shù)據(jù)傳輸。
目前，現(xiàn)有處理器之間的數(shù)據(jù)傳輸，是通過電子信號進(jìn)行，但隨著AI數(shù)據(jù)愈發(fā)龐大，以更高的速度、更低的能耗實(shí)現(xiàn)海量數(shù)據(jù)傳輸，已成為人工智能技術(shù)演進(jìn)的必由之路。
TDK下一代產(chǎn)品開發(fā)中心高級經(jīng)理Hideaki Fukuzawa表示，AI處理器傳輸數(shù)據(jù)的速度，眼下受到了當(dāng)前電子技術(shù)的嚴(yán)重限制。
“數(shù)據(jù)傳輸是人工智能的最大瓶頸，而不是GPU的性能。由于我們可以突破目前的許多瓶頸，我們認(rèn)為這項(xiàng)技術(shù)將改變?nèi)斯ぶ悄芎蛿?shù)據(jù)中心行業(yè)的游戲規(guī)則，”Fukuzawa稱。
根據(jù)TDK在官方新聞稿中的介紹，由TDK構(gòu)思與開發(fā)的這款磁性器件可探測近紅外和可見光。TDK將其目前應(yīng)用于數(shù)十億個(gè)HDD磁頭的磁隧道結(jié)(MTJ)技術(shù)應(yīng)用于光子學(xué)領(lǐng)域的硬盤磁頭。該技術(shù)的主要優(yōu)勢之一在于使用了單晶基板，因此不涉及晶體生長，且該器件的成型與基板材料無關(guān)。
相較而言，傳統(tǒng)基于半導(dǎo)體的光電探測器在波長較短的情況下存在物理限制。
而由于自旋光電探測器的工作原理完全不同，且利用了電子加熱現(xiàn)象，因此即使波長縮短，也能以超高速度運(yùn)行。
值得一提的是，TDK表示，新器件還能降低功耗——這是人工智能數(shù)據(jù)中心擴(kuò)展的另一個(gè)關(guān)鍵問題。
此外，用于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)和虛擬現(xiàn)實(shí)的智能眼鏡以及高速圖像傳感器，也是該技術(shù)未來的潛在市場。而與抗宇宙射線能力較弱的傳統(tǒng)半導(dǎo)體光感設(shè)備相比，MTJ元件也具備很強(qiáng)的抗宇宙射線能力，預(yù)計(jì)還能被用作航空航天應(yīng)用領(lǐng)域的光探測元件。
日本大學(xué)電氣工程教授Arata Tsukamoto作為合作研究方對該設(shè)備進(jìn)行測試后評價(jià)稱，“無論從科學(xué)還是技術(shù)角度看，自旋光電探測器都展現(xiàn)出非凡潛力。當(dāng)前處理器間通過電信號傳輸數(shù)據(jù)，但AI所需的海量數(shù)據(jù)已要求轉(zhuǎn)向速度更快的光學(xué)技術(shù)。”
TDK目前計(jì)劃開展進(jìn)一步測試，驗(yàn)證設(shè)備在超高速下的持續(xù)工作性能，目標(biāo)在2026年3月底前向客戶提供樣品，未來3-5年內(nèi)實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。
而盡管該技術(shù)尚不成熟，而且與集成電路設(shè)計(jì)人員一起建立該技術(shù)的生態(tài)系統(tǒng)也是一大挑戰(zhàn)，但TDK相信，與其他解決方案相比，其設(shè)備可以減少晶圓工藝的數(shù)量，從而具有成本優(yōu)勢。
該設(shè)備是光子集成電路市場的一部分，根據(jù)技術(shù)研究機(jī)構(gòu)IDTechEx的預(yù)測，由于生成式人工智能的需求，該市場規(guī)模將在未來十年擴(kuò)大十倍以上，達(dá)到545億美元。
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