光速AI：3D光子芯片突破数据传输瓶颈

人工智能（AI）的进展一直受到能源效率低下和数据传输瓶颈的限制。美国哥伦比亚大学的研究团队提出了一种3D光子-电子平台，显著提高了能源效率和带宽密度。这项研究发表在《自然光子学》（Nature Photonics）上，结合了光子学和先进的CMOS（互补金属氧化物半导体）电子技术，实现了高速、节能的数据传输，解决了AI硬件在数据传输中的能源瓶颈问题。

该团队与康奈尔大学的研究人员合作，开发了一种3D集成的光子-电子芯片，芯片内集成了80个光子发射器和接收器，具有高密度和高带宽，每比特仅消耗120飞焦耳，带宽密度达到5.3 Tb/s/mm2，远超现有技术。该芯片设计成本低，将光子器件与CMOS电子电路集成，并利用了商业代工厂制造的组件，为广泛的行业应用奠定了基础。

这项技术通过3D集成光子芯片和电子芯片，突破了传统数据传输的能源和局部性限制，支持分布式架构，使AI系统能够高效传输大量数据。这一创新有望大幅提升AI系统的性能，成为未来计算系统的核心，应用于大规模AI模型、自动驾驶系统等领域。此外，该技术在高性能计算、电信和分布式内存系统中也具有广泛的应用前景，标志着节能、高速计算基础设施的新时代。

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