裁線機：新型芯片（piàn）開啟光速AI計算

美國（guó）賓夕法（fǎ）尼亞大學（xué）工程師開發了一種新型芯片，它使用光而（ér）不是電來執行訓（xùn）練人工智能（AI）所必需的複雜數學運算。該芯片有可能從根本上加快計算機的處理速度，同時還可降低能源消耗。相關（guān）研究發表在（zài）最新一期《自然·光子學》上。

該芯片首次將本傑明·富蘭克林獎章獲得者納德·恩赫（hè）塔在納米尺度上操縱材料的開創性研究（jiū）與矽光子（SiPh）平台結合（hé）起來。前者涉及利用光進行數學計算；後者使用的是矽（guī），即一種用於大規（guī）模生產計算機芯片（piàn）的廉（lián）價且豐富的（de）元素。

光波與物質的相互作（zuò）用代表著開發計算機的一種可能途徑，這種方法不受當今芯片局限性的限製。新型芯片的（de）原理本質上與20世紀60年（nián）代計算革命初期（qī）芯片的原理相同。

研究人員在論文中描述了這種芯片的開發過程。他們的目標是開發一個執（zhí）行向量矩陣乘法的平台。向量矩陣乘法是神經網絡開發和功能中的核心數學（xué）運算，而神經（jīng）網絡是當今（jīn）支持AI工具的計算機體係結構。

恩赫塔解釋說，他們可將矽晶片做得更薄，比如150納米，並且使用高度不均勻的矽晶片，但這僅限（xiàn）於特定區域。裁線機在無需添加任何其他材料的（de）情（qíng）況（kuàng）下，這些高度的變化提供了一種控製光在芯片中傳（chuán）播的方（fāng）法，因為高度（dù）的變（biàn）化可導致光（guāng）以特定的模式散射，從而（ér）允許芯片以光速進行數學計算。

除了更快的速度和更少的能耗之外，新型芯片還具有隱私優勢。由於許多計算可同時進行，因此（cǐ）無需在計（jì）算機的工作內存中存儲敏感信（xìn）息，從（cóng）而使采用此（cǐ）類技術的未來計算機（jī）幾乎無法被入侵。