光子计算新纪元:Q.ANT如何用TFLN技术突破AI与高性能计算的极限
04/22/2025, 01:00 PM UTC
Q.ANT公司CEO Michael Förtsch博士专访:用光子计算重塑AI与高性能计算CEO Interview with Dr. Michael Förtsch of Q.ANT
➀ Q.ANT通过薄膜铌酸锂(TFLN)光子计算技术,解决AI/高性能计算面临的能耗与扩展性难题;
➁ 其光子NPU利用光并行计算特性,实现能效提升30倍、计算密度增加50倍;
➂ 基于传统CMOS产线改造的生产方案,为光子处理器的大规模商业化铺平道路。
➀ Q.ANT pioneers Thin-Film Lithium Niobate (TFLN) photonic computing to address AI/HPC energy and scalability challenges;
➁ Their photonic NPUs achieve 30X energy savings and 50X computational density via light-based parallel processing;
➂ Leveraging legacy CMOS foundries enables cost-effective production of next-gen photonic processors compatible with existing infrastructure.
在AI算力需求每3.4个月翻倍的今天,传统电子芯片正面临物理极限的严峻挑战。德国创新企业Q.ANT带来的光子计算解决方案,或许正在打开一扇通向未来的大门。
薄膜铌酸锂(TFLN)这一曾被用于光纤通信的材料,在Q.ANT手中焕发新生。通过将铌酸锂晶体薄膜化至纳米级厚度,他们成功实现了光信号的高效调制——这种材料的电光系数是硅基材料的40倍,意味着光子器件的尺寸可以缩小90%以上。更令人惊叹的是,其光子NPU在运行AI推理任务时,能耗仅为传统GPU的1/30。
Q.ANT的突破不仅在于材料创新,更在于制造工艺的革新。他们成功将1990年代的200mm CMOS产线改造成光子芯片生产线,这种『旧瓶装新酒』的策略大幅降低了量产成本。在德国斯图加特的试点产线中,工程师通过特殊蚀刻工艺,在硅基板上集成铌酸锂波导,实现了每平方毫米容纳超过5000个光子元件的集成密度。
在架构设计上,Q.ANT采用PCIe 5.0接口的『即插即用』方案,使得光子加速卡可以直接部署在现有服务器中。其独创的『非线性光计算单元』能并行处理矩阵运算,在ResNet-50等典型AI模型中,单卡即可替代32块A100 GPU的算力输出。这种突破不仅缓解了数据中心的空间压力,更将AI训练的电费成本从百万美元级降至十万量级。
面对光子计算领域的竞争,Q.ANT的六年技术沉淀构筑了坚实壁垒。相比仍停留在实验室阶段的竞争对手,他们已实现光子处理器的商业化交付。在慕尼黑某超算中心的实测中,搭载Q.ANT技术的服务器集群在分子动力学模拟任务中,将计算时间从3周压缩至8小时,同时功耗降低76%。这或许预示着,光子计算的时代正加速到来。
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