德國(guó)光子處理器開發(fā)商 Q.ANT 已向萊布尼茨超級(jí)計(jì)算中心 (LRZ) 交付了其原生處理服務(wù)器 (NPS)，標(biāo)志著模擬光子協(xié)處理器首次集成到可操作的高性能計(jì)算 (HPC) 環(huán)境中。

這是LRZ首次部署，使其能夠以大幅降低的能耗評(píng)估人工智能（AI）和模擬工作負(fù)載的光子加速。LRZ是歐洲最大的數(shù)據(jù)中心之一，擁有先進(jìn)的基礎(chǔ)設(shè)施和開創(chuàng)性的研究成果。

此次合作旨在研究面向未來(lái)高性能計(jì)算 (HPC) 環(huán)境的混合數(shù)模架構(gòu)，由德國(guó)聯(lián)邦研究、技術(shù)與空間部資助。LRZ 通過(guò)部署 Q.ANT 的 NPS，將研究范圍擴(kuò)展至光子模擬計(jì)算。

LRZ 將在一個(gè)研究項(xiàng)目中使用 Q.ANT NPS，為氣候建模、實(shí)時(shí)醫(yī)學(xué)成像或聚變研究的材料模擬等應(yīng)用建立新的基準(zhǔn)和實(shí)際用例。通過(guò)此次部署，LRZ 將鞏固其在節(jié)能高性能計(jì)算機(jī)開發(fā)領(lǐng)域的先鋒地位。

LRZ 的第一階段評(píng)估包括安裝多臺(tái)最新一代 Q.ANT NPS 單元，選擇基準(zhǔn)工作負(fù)載，并測(cè)試實(shí)際應(yīng)用——尤其是在 AI 推理、計(jì)算機(jī)視覺(jué)和物理模擬方面。后續(xù)階段將引入第二代和第三代 NPS 單元，以進(jìn)行更深入的評(píng)估。

Q.ANT 的光子芯片不產(chǎn)生熱量，因此無(wú)需昂貴的冷卻措施。光學(xué)處理還意味著，由于沒(méi)有片上熱量和冷卻需求的降低，復(fù)雜計(jì)算可以更快、更高效地執(zhí)行，單位工作負(fù)載的功耗可降低高達(dá) 90 倍。Q.ANT 表示，通過(guò)更高的計(jì)算密度和更快的復(fù)雜運(yùn)算執(zhí)行速度，這可以使數(shù)據(jù)中心容量提升 100 倍。

“光子處理器提供了一種新穎且前景光明的途徑，可以加速人工智能和模擬工作負(fù)載，同時(shí)大幅減少我們的環(huán)境足跡。此次部署標(biāo)志著我們未來(lái)計(jì)算使命的里程碑，即推進(jìn)節(jié)能人工智能和高性能計(jì)算，”LRZ 董事會(huì)主席 Dieter Kranzlmüller 教授表示?！癚.ANT 的 NPS 可以輕松集成到我們現(xiàn)有的基礎(chǔ)設(shè)施中，使我們能夠立即評(píng)估其性能。然而，如果沒(méi)有聯(lián)邦政府和巴伐利亞州政府的持續(xù)支持，我們不可能引入未來(lái)技術(shù)并為用戶開辟新的途徑?！?/p>

“我們與LRZ的合作標(biāo)志著一個(gè)關(guān)鍵的里程碑：歷史上首次，我們?cè)趯?shí)際工作負(fù)載下在高性能計(jì)算（HPC）中運(yùn)行光子處理器。通過(guò)這一舉措，我們證明了基于光的處理器已經(jīng)從研究階段走向了實(shí)際應(yīng)用，”Q.ANT首席執(zhí)行官M(fèi)ichael F?rtsch博士表示。“這是朝著在2030年將光子計(jì)算融入下一代計(jì)算機(jī)架構(gòu)主流邁出的決定性一步。德國(guó)研究、技術(shù)和空間部的長(zhǎng)期投入，對(duì)實(shí)現(xiàn)這一突破性進(jìn)展起到了至關(guān)重要的作用?！?/p>

Q.ANT 融資 6200 萬(wàn)歐元擴(kuò)大光子處理器生產(chǎn)

日前，德國(guó) Q.ANT 在歐洲光子處理器技術(shù)領(lǐng)域最大的 A 輪融資中籌集了 6200 萬(wàn)歐元。

這筆資金將用于擴(kuò)大其用于人工智能（AI）和高性能計(jì)算（HPC）的節(jié)能光子處理器的生產(chǎn)，以及開發(fā) 32 位模擬光學(xué)處理器。

該光子處理器由通快公司開發(fā)，并于2018年分拆為Q.ANT，旨在降低人工智能數(shù)據(jù)中心的能耗。該處理器采用薄膜鈮酸鋰進(jìn)行光學(xué)處理，功率效率提高30倍，性能提升50倍，且無(wú)需復(fù)雜的冷卻系統(tǒng)。它基于一種名為“光賦能原生算法”（LENA）的架構(gòu)，該架構(gòu)提供針對(duì)復(fù)雜計(jì)算優(yōu)化的模擬協(xié)處理，并實(shí)現(xiàn)下一代計(jì)算的節(jié)能性能。

R. ANT 創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官 Michael F?rtsch 博士向eeNews Europe表示： “我們?cè)诘聡?guó)通過(guò)改造20 世紀(jì) 90 年代的 CMOS 生產(chǎn)線實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化，成本僅為通常成本的一小部分，而不是建造價(jià)值數(shù)十億歐元的晶圓廠?！?/p>

imec.xpand 合伙人 Cyril Vancura 表示：“經(jīng)典 CMOS 處理器正在接近其物理和架構(gòu)極限——通過(guò)并行化和更小的結(jié)構(gòu)進(jìn)一步提升性能，只能帶來(lái)微小的改進(jìn)。相比之下，光子計(jì)算代表了一種全新的范式，擁有巨大的、尚未開發(fā)的擴(kuò)展?jié)摿?。Q.ANT 已經(jīng)解決了這項(xiàng)技術(shù)的核心挑戰(zhàn)，并有望定義高性能計(jì)算的未來(lái)?！?/p>

巴黎的 Arago和美國(guó)的 Lightmatter也出于同樣的原因一直在開發(fā)光子處理器。

“美國(guó)的投資規(guī)模巨大，但大部分都用于擴(kuò)展舊的數(shù)字架構(gòu)——更大的晶圓廠、更多的服務(wù)器，以及應(yīng)對(duì)能源消耗飆升的快速解決方案。該行業(yè)正在觸及極限：美國(guó)的人工智能數(shù)據(jù)中心可能很快就會(huì)消耗全國(guó)近五分之一的電力，”F?rtsch 說(shuō)道。

Q.ANT 采取了不同的方法。我們不僅僅是增加容量，而是徹底改變了架構(gòu)。我們利用光而非電，構(gòu)建了一種新型處理器。未來(lái)，我們將提升芯片的性能，并通過(guò)軟件堆棧將其更便捷地集成到計(jì)算機(jī)生態(tài)系統(tǒng)中。

我們共同開發(fā)了一種完美適用于光子學(xué)的材料系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了此前認(rèn)為不可能實(shí)現(xiàn)的精度水平。我們的光子處理器采用薄膜鈮酸鋰來(lái)實(shí)現(xiàn)高精度和高效率。這是一場(chǎng)與市場(chǎng)對(duì)賭。我們開發(fā)了一種專有的TFLN混合物，最終獲得了回報(bào)。

國(guó)際上的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手使用了不同的材料，一段時(shí)間后，他們不得不尋找其他應(yīng)用，因?yàn)樗麄兊奶幚砥鳠o(wú)法達(dá)到市場(chǎng)接受的質(zhì)量。他們的精度達(dá)不到要求。在 Q.ANT 之前，5 位精度是最高。自從我們問(wèn)世以來(lái)，16 位精度已經(jīng)不成問(wèn)題。我們也計(jì)劃推出 32 位精度。

此輪融資由 Cherry Ventures、UVC Partners 和imec.xpand共同領(lǐng)投，L-Bank、Verve Ventures、Grazia Equity、Venionaire Capital 的 EXF Alpha、LEA Partners、onsight Ventures 和Trumpf參投。

它還將 ARM 創(chuàng)始人 Hermann Hauser 和英飛凌管理委員會(huì)前成員、英特爾前副總裁兼總經(jīng)理 Hermann Eul 納入其顧問(wèn)委員會(huì)。

F?rtsch 表示：“這項(xiàng)投資證明歐洲既有雄心，也有資本來(lái)引領(lǐng)這一進(jìn)程，并為我們提供了實(shí)現(xiàn)使命和塑造計(jì)算未來(lái)所需的強(qiáng)大合作伙伴。”

歐洲必須超越政策空談，開始構(gòu)建真正的芯片主權(quán)：優(yōu)先考慮自主研發(fā)的技術(shù)，必要時(shí)在國(guó)內(nèi)進(jìn)行制造，控制供應(yīng)鏈，并加速應(yīng)用（見上文）。這意味著要支持敢于冒險(xiǎn)的人，而不僅僅是研究人員。我們需要更快、更大膽的投資和試點(diǎn)，而不是陷入無(wú)休止的規(guī)劃。在Q.ANT，我們已經(jīng)取得了令人矚目的成功。但誰(shuí)先成功，并不一定是贏家。我們已經(jīng)看到，美國(guó)和中國(guó)正朝著同一個(gè)方向前進(jìn)。為了引領(lǐng)潮流，歐洲必須立即行動(dòng)，并獎(jiǎng)勵(lì)那些將雄心壯志轉(zhuǎn)化為實(shí)際應(yīng)用的人。

Cherry Ventures 創(chuàng)始合伙人 Christian Meermann 表示：“Q.ANT 的光子芯片將大幅降低數(shù)據(jù)中心的運(yùn)營(yíng)成本，同時(shí)提供下一代人工智能和高性能計(jì)算所需的突破性性能。憑借早期的商業(yè)發(fā)展勢(shì)頭和世界一流的深度技術(shù)專家團(tuán)隊(duì)，Q.ANT 擁有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，可以重新定義價(jià)值數(shù)萬(wàn)億美元的數(shù)據(jù)中心半導(dǎo)體市場(chǎng)格局。我們很榮幸能夠支持他們共同構(gòu)建計(jì)算的未來(lái)?！?/p>

F?rtsch 表示：“為了 Q.ANT 繼續(xù)保持領(lǐng)先地位，我們需要投資者和合作伙伴理解，僅僅擴(kuò)展過(guò)去的數(shù)字硬件并不能解決行業(yè)瓶頸。憑借長(zhǎng)期資本和愿意部署并擴(kuò)展基于光而非電子的全新架構(gòu)的工業(yè)客戶，我們相信，我們能夠在未來(lái)五到七年內(nèi)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)的人工智能計(jì)算?！?/p>

歐洲可以引領(lǐng)潮流，但前提是我們必須加快步伐，支持真正的創(chuàng)新，而不僅僅是規(guī)模。這意味著，我們需要有人使用它，編寫代碼，并在其上開發(fā)應(yīng)用程序。因此，為了讓開源社區(qū)的軟件開發(fā)人員、程序員和人工智能開發(fā)人員能夠使用光子處理技術(shù)，歐洲必須有勇氣和意愿，在更廣泛的層面上推廣它。這可以讓歐盟重新在業(yè)界占據(jù)主導(dǎo)地位。

參考鏈接

https://www.eenewseurope.com/en/worlds-first-ai-photonic-processor-fires-up/