加拿大拉瓦尔大学（Université Laval）的科学家开发出了一种微型但具有变革性的光子芯片，该芯片能以每秒1000千兆比特（1 Tbps）的速度传输数据，同时只消耗传统系统一小部分的能量。
    该研究由拉瓦尔大学的光学、光子学与激光中心（COPL）团队主导，目标是解决像ChatGPT这样的人工智能系统所带来的高能耗问题。他们研制出了一种独特且节能的光子芯片，采用光而非电作为主要的数据传输媒介。
    这款革命性芯片厚度如一根头发，却能以超高速传输海量数据，传输速率高达1000 Gbps，而当前系统的上限大约为56 Gbps。这一突破意味着，它可以在不到七分钟内传输相当于1亿本书的内容——也就是泡一杯咖啡的时间。
    这款芯片利用了光的“相位”——即相位的变化——来传输信息，相比只依赖光强的传统方式，它在信号维度上实现了拓展，从而达到前所未有的性能。 “我们是从每秒56千兆比特直接跳跃到1000千兆比特，”拉瓦尔大学博士生、该研究论文的第一作者阿利雷扎·贾拉万德（Alireza Geravand）解释道。
    但速度只是突破的一部分。真正令该芯片颠覆性的，是它仅消耗4焦耳能量便可完成这样的传输速度，相当于将1毫升水加热1°C（1.8华氏度）所需的能量。

    这一成果依赖于微环调制器（microring modulators）——一种由硅制成的小型环形设备，能够操控光信号以编码信息。系统使用两组调制器：一组控制光强，另一组调节相位。
    这种双通道设计不仅缩小了芯片体积，还显著提升了带宽，使其成为AI数据中心的理想解决方案。
    贾拉万德补充说：“在每秒1000千兆比特的速度下，你可以在不到七分钟内传输整个训练数据集——也就是1亿本书的容量，正好是泡咖啡的时间。”
    目前的数据中心依赖数万甚至数十万颗处理器，这些处理器需要频繁地互相通信，通常还要跨越较远的物理距离。尽管单颗处理器只有几毫米大，但整体基础设施迅速膨胀，所需能量也随之激增。
  “最终你得到的是一个长度以公里计的系统，”贾拉万德指出。但有了这项新技术，各个单元间可以像只隔几米一样高效通信，这对于应对不断增长的AI需求来说，是巨大的优势。
    尽管该技术目前仍处于实验室阶段，但商业化应用已经不再遥远。很多公司已经在使用微环调制器，尽管现阶段的系统仍只依赖光强调制。而拉瓦尔大学团队的突破则增加了相位调制这一新维度，让人类更进一步接近“光速AI”的未来。
    贾拉万德最后表示：“十年前，我们的实验室就为这项技术打下了基础。今天，我们正将其推向一个新高度。也许再过几年，业界就能赶上这波创新浪潮，这项技术也将真正走向现实世界。”

                                                                                                                                                            文章归原作者所有，转载仅为分享和学习使用，不做任何商业用途！