世界最快光学AI处理器诞生墨尔本！华人博士功不可没，第一作者发表《自然》顶刊（组图）

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变革性突破！世界最快光学AI处理器诞生墨尔本！华人博士功不可没！

由墨尔本斯威本科技大学(Swinburne University of Technology)领头、莫纳什大学和皇家墨尔本理工大学参与合作的一个团队，最近的研究成果震惊世界。

该团队展示了世界上速度最快、功能最强大的光学神经形态人工智能处理器，其运算速度超过每秒10万亿次（10 TOPS），能够处理超大规模数据。

该研究成果于2021年1月6日发表在《自然》顶级科学杂志上，以《用于光学神经网络的11 TOPS光子卷积加速器》（11 TOPS photonic convolutional accelerator for optical neural networks）为题，代表着神经网络和整个神经形态处理的巨大飞跃。

这篇论文的第一作者徐兴元（Xu Xingyuan），是莫纳什大学的研究员，斯威本科技大学的博士，主要研究光子神经网络、克尔光频梳、微波光子学。截止至目前，已发表学术论文100余篇。于2020年被澳大利亚全国性新闻刊物《The Australian》评选为Rising Stars。

在斯威本科技大学的David Moss教授，徐博士和皇家墨尔本理工大学RMIT教授Arnan Mitchell的带领下，该团队在光学神经网络领域取得了非凡的成就。

来自RMIT的Arnan Mitchell教授表示，这项新技术对所有形式的处理和通信的适用性意味着它将产生巨大的影响。“它比迄今为止任何人在光学神经处理器中展示的任何东西都要快10,000倍，并能集成到一个指甲大小的芯片中，” Mitchell教授提到。

“从长远来看，我们希望在芯片上实现完全集成的系统，从而大大降低成本和能耗。”

像这样的人工神经网络是AI的关键部分，因为它们可以“学习”并执行复杂的操作，从计算机视觉到自然语言处理、面部识别和语音翻译到玩策略游戏以及诊断医疗状况。

受大脑视觉皮层系统生物结构的启发，人工神经网络提取原始数据的关键特征，以前所未有的准确性预测属性和行为。

为了加速人工神经网络计算任务，人们已经进行了各种努力来设计和实现特定的电子计算系统，尤其在专用集成电路、类脑计算和存内计算定制芯片方面已取得相当大的成功。

光学微梳为光子计算带来新机遇

电子是电子计算中信息的载体，而光子长期以来一直被视为替代选择。

光谱涵盖了广泛的波长范围，因此许多不同波长的光子可以同时进行多路复用（并行传输）和调制（以使其可以携带信息的方式进行更改），而不会相互干扰光信号。信息以光速传播则可以带来最小的时间延迟。

Moss教授说：“这一突破是通过'光学微梳芯片'实现的。” 

微梳芯片是相对较新的设备，其作用类似于在单个芯片上由数百个高质量红外激光器组成的彩虹。它们比任何其他光源都更快、更小、更轻且更便宜。

“自从发明它们以来的10年中，集成的微梳状芯片已经变得极为重要，我们也为能看到它们在信息通信和处理方面取得了如此巨大的进步而感到兴奋不已。微型梳芯片为我们满足世界对信息的无限需求提供了巨大的希望。”

徐博士说，该研究表明，通过创新使用微梳芯片，我们可以极大地扩展处理器的功能，让其适用于更复杂的网络，如自动驾驶和实时视频识别等要求较严苛的应用。

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