来自牛津大学的科学家团队与其德国和英国的合作伙伴一起，成功研发出一种新型AI硬件，该硬件使用光来处理三维数据。这种基于集成光子电子芯片的硬件能够利用不同波长和射频的光进行复杂计算，实现更高效的AI任务数据处理速度。

应对AI计算和处理能力需求

发表在《自然光子学》杂志上的最新研究针对现代AI应用对计算能力需求不断增加的挑战。传统的电子计算机芯片需要不断提升以跟上AI创新的步伐，因为AI的处理需求每3.5个月就会翻一番。这个团队认为，利用光代替电子提供了一种可以克服这一瓶颈的计算新途径。

此前，该团队曾展示了一款光子芯片的原型，该芯片可以比任何电子芯片更快地执行矩阵-向量乘法，这是AI和机器学习的关键运算之一。该芯片使用不同颜色的光来代表不同数据集，从而实现多重并行计算。这一突破导致了Salience Labs的成立，这是牛津大学的一个子公司，专注于光子AI技术。

光子芯片的更多应用

在最新的研究中，该团队通过使用不同射频的光来编码数据，为他们的光子芯片增加了更多的并行性维度，使该芯片能够处理3D数据，如图像或视频，速度更高、准确性更强。该团队在现实世界中测试了他们的硬件，用于分析患者心脏信号以预测突发心脏事件的风险。他们能够同时分析100个心脏信号，并以93.5%的准确率识别异常。

该团队估计，即使输入 6输出规模适度扩大，他们的硬件在能源效率和计算密度方面也可以超过最好的电子处理器100倍。他们还希望通过利用更多光特性，如极化和模式复用，进一步提高计算并行性。

该研究的领导者，牛津大学材料系的哈里什·巴斯卡兰教授表示：“这是一个在基础规模上进行AI硬件研究的激动时刻，这项工作展示了我们如何推动了我们认为不可能的界限。”光子电子AI芯片的突破为应对不断增长的AI计算需求提供了崭新的解决方案，有望在医学、材料科学和其他领域发挥关键作用。