波士顿2021年12月15日/美通社/Lightelligence全球光学计算创新者，今天发布了其光子算术计算引擎(PACE)，该公司的最新平台，以小尺寸完全集成光子学和电子学。利用定制3D包装和无缝协同设计的技术，Lightelligence仍然是世界上唯一一家展示高速运行的完全集成光学计算系统的公司。

作为Lightelligence在人工智能和深度学习之外的光学计算用例的第一次演示，PACE有效地搜索了几个最难的计算数学问题的解决方案，包括Ising问题，以及图Max-Cut和Min-Cut问题，说明了集成光子学在高级计算中的实际潜力。

Lightelligence的创始人兼首席执行官ychen Shen博士说:“这些问题属于np完备的一类重要的棘手数学问题，在过去的50年里一直困扰着数学家。”“np完全问题的算法很重要，因为它们可以相互映射，它们在密码学、电网优化和高级图像分析等领域有数百种实际应用。我们在np完全组合优化问题上所取得的进展说明了我们的技术在改变计算方面的潜力。”

关于速度

建立在成功之上该公司2019年首次进行此类演示在光学人工智能系统中，PACE使用光学矩阵乘法来生成Ising问题的最优解，以及图Max-Cut和Min-Cut问题。

PACE所使用的算法利用了一个基本原理，即使用光执行矩阵向量乘法可以以极低的延迟完成，正如在自然通讯^我由包括沈南鹏在内的一个研究团队完成。PACE演示通过使用由重复光学矩阵乘法组成的紧密循环和巧妙地使用受控噪声来生成组合优化问题的高质量解决方案，从而实现了低延迟。这种方法，这将大大低于电子电路单独，证明了光计算的优势优于传统的电子范例。虽然这个演示并没有显示出所有应用程序的光学优势，但PACE运行这个特定的Ising问题算法的速度比典型计算单元(如NVIDIA RTX®3080)快数百倍，比其他算法快25倍，例如模拟分岔机，对于所选Ising问题。

为了利用光学计算的优势，Lightelligence设计和制造了光学芯片，可以与传统的电子芯片和系统无缝工作。“与其他开发光学计算的公司相比，Lightelligence的优势之一是我们能够共同设计许多不同的领域，”Lightelligence PACE首席工程师Erwan Di Vita说。“我们的光子工程师与模拟、数字、封装和软件工程师一起设计芯片，然后由我们的后硅团队制造并构建到3D系统中。如果没有我们光电封装团队的创新，这一切都不可能实现。”

除了在3D封装方面的进步外，PACE的光子芯片还包含超过12,000个离散光子器件，是经过验证的工作系统中密度最大的3D集成光子芯片。

展望未来

当被问及下一步是什么时，沈南鹏表示，光智将在PACE等演示平台的成功基础上，在2022年与全球金融和云计算领域的领导者一起试点人工智能加速器。

“PACE证明了我们将光子芯片和电子芯片集成在一个小型3D堆栈中实现了我们的意图——在一个紧凑、低功耗、低温且不受摩尔定律限制的平台上提供前所未有的计算能力，”Shen说。

更多信息

lightellence已经开始向几个主要合作伙伴演示PACE。有关PACE的更多信息，请通过电子邮件与Lightelligence联系info@lightelligence.ai．

关于Lightelligence

Lightelligence利用光的力量来创造技术，重新定义什么是可能的。该公司在开发现实世界的光子解决方案方面处于领先地位，这将使计算速度提高几个数量级。访问https://www.lightelligence.ai/了解更多。

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