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记中国AI英雄风云榜新锐得主:“追光者”沈亦晨

2019-06-10 19:47 | 未知 |
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其实,光被应用在计算机中已经有数十年历史,过去主要用在不同芯片或存储设备间传输数据之用。光子具有比电子更快、能耗更低等特点,但是在深度学习爆发之前,光学计算非常具有挑战性,因为人们很难在光学上模拟晶体管,并且光的行为不可预测。但是在深度学习时代,光学芯片有了用武之地。首先,光学芯片非常适合执行矩阵乘法,这是深度学习的核心;其次,神经网络本质上也是线性的,与光学芯片的线性计算相匹配。

2016年,基于光学研究,沈亦晨创立了他的第一家公司Lux Labs,面向移动电子显示和太阳能发电等市场。同年9月,沈亦晨又创立了自己的第二家公司Lightelligence,目标是生产出划时代的产品——光子芯片,沈亦晨也成为将光学技术用于计算的开先锋。

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什么是光子芯片和光子计算?在2016年,沈亦晨所在的MIT团队提出用光子代替电子为理论基础的计算芯片架构,沈亦晨曾通俗的解释说,光子芯片的运算原理有点像眼镜镜片,镜片会对穿过它的光波有一个复杂的运算,而光子芯片使用多光束技术,其条纹信息反映了所需计算的结果。他们把这种架构芯片称之为“可编程纳米光子处理器”。

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2017年6月,光学神经网络架构技术以封面文章的形式发表在期刊《自然. 光子》(Nature Photonics)上,论文着重对硬件和算法上创新做了介绍。硬件方面自不必说,用光仪取代传统电子晶体管在性能、低延迟、低功耗方面有着数量级的改进,这本身就具有着划时代的意义。而在算法上,沈亦晨团队还开发了一系列光学芯片算法,可以在不性能的情况下有效降低深度学习计算量。

在Lightelligence公司的页面上,写着“以光速加速AI”(Accelerating AI at the speed of light)的口号。有评论称,沈亦晨团队的光子计算是对芯片和人工智能计算的一大革新,光子芯片一旦研发成功,将会使得目前基于电子的AI芯片的计算能力提升1000倍,同时能耗降低100倍。

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在一次公开中,沈亦晨提到,光子芯片未来将会解决大量的能耗问题,“2016年我看到一个报道,说中国全部的数据中心单年的用电量相当于整个三峡水电站的发电量。5-10年以后,整个计算量成十倍、百倍增长的时候,由于光学在计算能耗上可以远优于电子,或许可以解决很大的能耗问题。”沈亦晨同时表示,当应用在狭小的空间内、对计算量需求很大、无法通过电子芯片叠加任务的时候,比如自动驾驶、增强现实等任务,光学芯片就显示了必要性。

目前,Lightelligence在建立了功能齐全的光学实验室。在沈亦晨的带领下,公司正在全力研发光学芯片的相关技术,包含芯片设计、核心算法、传输、周边等,打造一个完整的光学计算生态,改写摩尔定律。之所以有这样的愿景,关键的基础是光子芯片可沿用目前成熟的半导体工艺技术。

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当然,在光子计算的道上,沈亦晨团队还有太多的要走。但他们坚定一个目标,就是做出世界上第一台可以商用的光子计算机,推动人工智能的行业发展和未来计算变革。在一次采访中,沈亦晨同时透露,Lightelligence将在今年上半年发布光子芯片样品,正式产品则在两三年内上市。

(责任编辑:dd)
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