超低遅延率の統合された大規模光子加速器

科学分野:

• 統合フォトニクス
• シリコンフォトニクス
• フォトニック・コンピューティング

背景:

• 統合フォトニクス,特にシリコンフォトニクスは 通信,自動運転,バイオセンシング,コンピューティングの鍵です.
• 人工知能の需要が増えることで フォトニックコンピューティングへの関心が高まっていますが 規模を拡大すると 製造とパッケージングに障害が生じます

研究 の 目的:

• 現在のスケーリングの限界を克服するために,大規模な統合光子加速器を開発する.
• 人工知能と複雑な問題解決のための高速で低遅延のマトリックスマルチアキュミュレート (MAC) オペレーションを実証する.

主な方法:

• "万6千以上の光子部品を搭載した 巨大な光子加速器を設計・製造した
• 統合されたロジック,メモリ,および制御機能を共統合された電子チップに.
• 電子とフォトニクスのシームレスな統合のための革新的な 2.5D ハイブリッド・アドバンスト・パッケージングアプローチを使用しました.

主要な成果:

• 1GHzの周波数まで高速コンピューティングを実現した.
• マトリックスMACオペレーションでは,周期あたり3nsの超低レイテンシーが実証されています.
• フォトニックと電子部品を 商業規模で成功裏に統合した

結論:

• 開発された光子加速器は,AIと高性能コンピューティングのためのシリコンフォトニクスの可能性を大幅に高めています.
• 複雑な光学システムの統合を可能にします.
• この研究は,イージングモデルのような計算密度の高い問題に対する超低遅延ソリューションの道を開きます.