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告别GPU内卷!光速 AI 技术颠覆计算逻辑 算力瓶颈迎刃而解

当全球科技行业还在为 GPU 算力竞赛激烈 “内卷” 时,一场颠覆计算本质的革命已悄然到来。芬兰阿尔托大学领导的国际研究

当全球科技行业还在为 GPU 算力竞赛激烈 “内卷” 时,一场颠覆计算本质的革命已悄然到来。芬兰阿尔托大学领导的国际研究团队近期在《自然・光子学》发表重磅成果,开发出基于光子技术的全新计算方案 —— 通过单次光传播完成 AI 核心张量运算,让深度学习关键步骤以光速落地,困扰行业已久的算力瓶颈迎来 “一夜粉碎” 的突破性解决方案。

传统 AI 计算长期依赖电子芯片,GPU 虽为当前主流硬件,但受限于电子迁移速率,在处理海量数据时面临速度慢、能耗高、散热难的三重困境。尤其随着大模型参数规模飙升,一次图像识别或自然语言处理任务需数十亿次张量运算,传统 GPU 往往要耗费数小时且能耗惊人。而阿尔托大学团队的创新,彻底跳出了电子计算的物理局限 —— 不再用电子信号表示 0 和 1,而是将数字数据编码为光波的振幅与相位,让光本身成为计算载体。

这种光学计算的核心优势在于 “天然并行性”。正如研究负责人张宇峰博士的生动比喻:“传统计算像海关分拣包裹,需逐件通过多台机器检查;我们的光学系统能整合所有包裹与机器,一次光照射就完成全部检查与分拣。” 当承载信息的光场在空间中自然传播、相互作用时,矩阵乘法、卷积运算、注意力机制等 AI 核心步骤会同步完成,整个过程以 30 万公里 / 秒的光速推进,运算效率较 GPU 提升两个数量级。

更值得关注的是其超低能耗特性。传统 GPU 依赖电子元件频繁开关,能耗与热量居高不下,而光子计算全程被动进行 —— 无需电子电路支撑,也无需主动调控,仅靠光的自然传播与干涉完成运算。结合相关实测数据,这类技术有望将 AI 系统能效提升 100 倍,意味着未来数据中心或可告别庞大的散热系统,实现 “低耗高速” 的算力供给。

目前,该技术已展现出明确的实用化前景。团队通过多波长光技术,让不同颜色的光携带不同维度数据,可轻松适配高阶张量运算,满足大模型参数扩张需求。研究人员预计,未来 3-5 年内,该方案将集成到光子芯片中,逐步应用于各领域:自动驾驶可在毫秒内完成路况分析,医疗影像诊断能快速锁定病灶,高频金融交易实现 “零延迟” 决策。

从 GPU 内卷到 “用光计算”,这场技术革命不仅改写了 AI 硬件的发展路径,更预示着 “光速智能时代” 的临近。当光成为计算的核心力量,算力不再是 AI 发展的枷锁,而是推动通用人工智能从理论走向实用的关键引擎。