日本凯迪迪爱综合研究所和早稻田大学日前发布联合消息说，他们试製了一种供光子AI（人工智能）加速器使用的硅光子集成电路。新的集成电路面积只有现有产品的约十七分之一。硅光子集成技术，是以硅和硅基衬底材料作为光学介质，通过互补金属氧化物半导体相容的积体电路工艺製造相应的光子器件和光电器件，并利用这些器件对光子进行发射、传输、检测和处理，以实现其在光通信、光互连、光计算等领域中的实际应用。

 目前，生成式AI受到全球关注。人工智能(AI)是一个广泛的术语，指的是任何能够进行智能行为的技术。这包括了一系列广泛的技术，从简单的可以对资料进行排序的演算法，到複杂的可以模拟类似人类思维过程的先进系统。此外，生成式AI是一种特定类型的AI，专注于生成新内容，如文本、图像和音乐。这些系统在大型资料集上进行训练，并使用机器学习演算法生成与训练资料相似的新内容。这在各种应用程式中都很有用，比如创建艺术、音乐和聊天机械人生成文本等。研究人员指出，运行这类AI需要数量庞大的计算机，相应的，削减耗电量、提高处理速度成为新课题。与使用电子集成电路相比，将一部分运算改用光子集成电路的光子AI加速器，能有效削减耗电量并提高AI学习和推论的速度。其中，在硅基上製成的光子集成电路由于容易与电子集成电路及其他光学元件集成，更有望实现小型化。

 研究人员指出，光子集成电路工作原理定义是光子集成电路使用镭射源注入驱动元件的光，就像转动开关注入能量为电子元件供电一样。集成光子技术，通常被称为“超越摩尔”，是一种使用光而不是电来解决电子产品集成和发热等缺点的技术。通过使用这项技术，小工具现在可以以更快的速度传输资料。光子集成电路具有体积小、速度快、热效应小、集成能力大等优点，可实现高产量、大规模生产和更低的价格。集成光子学的众多应用包括资料传输、汽车工业和天文学。研究人员表示，现有光子集成电路产品採用漩涡状的光波导路结构，至少需要两毫米乘两毫米的面积。研究人员将光波导路的宽度拓展到现有产品的两倍，採用蛇形的光波导路结构，在硅基上试製出了○点二五毫米乘○点九二毫米的光子集成电路，并利用有关任务验证了这种结构的有效性。

 下阶段，研究团队计划继续推进硅光子集成电路研发和技术落地。

 美 子