摘要:通过单次光传播就能完成复杂的张量计算,以光速完成深度学习中的关键步骤——这听起来像是科幻小说中的场景,但芬兰阿尔托大学领导的国际研究团队已将其变为现实。
一场围绕未来算力的竞争正悄然升级,光速AI计算不再遥远。
通过单次光传播就能完成复杂的张量计算,以光速完成深度学习中的关键步骤——这听起来像是科幻小说中的场景,但芬兰阿尔托大学领导的国际研究团队已将其变为现实。
这项发表于《自然·光子学》的技术,标志着通用人工智能硬件研制迈出重要一步。
与此同时,华为也宣布将发布AI领域的突破性技术,可将GPU、NPU等算力资源利用率从行业平均的30%-40%提升至70%。这两大技术突破,正在为人工智能发展打开新的想象空间。
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01 光学计算突破:算力瓶颈的新解方
随着深度学习模型规模不断扩大,图像识别、自然语言处理等任务所需的张量计算量呈指数级增长。
作为当前主力硬件的GPU虽然性能不断提高,但在速度、可扩展性和能耗方面已接近极限。
“数据算得越来越多,能耗也越来越大,这是整个产业面临的共同难题。”研究团队在接受《科技日报》采访时如此表示。
芬兰团队开发的新方法,通过光波在空间中的自然传播实现数学运算,无需依赖电子电路,也无需任何主动调控。
卷积、矩阵乘法、注意力机制等深度学习的关键步骤,可在光穿过系统的瞬间同步完成。
该方法的核心创新在于将数字数据编码进光的幅度与相位,使数字信息转化为光场的物理属性。
当这些光场相互作用时,便能自然完成矩阵和张量运算。
02 华为软件优化:硬件的“效率革命”
就在光学计算取得突破的同时,华为在算力效率优化方面也传来喜讯。
华为即将发布一项AI领域的突破性技术,可将GPU、NPU等算力资源利用率从行业平均的30%-40%提升至70%。
这一技术通过软件创新实现多品牌算力统一管理,显著释放算力硬件潜能。
华为的这项技术对标英伟达核心技术,为AI训练提供更高效的资源支持。
从硬件层面的光学计算革命,到软件层面的效率优化,两条技术路径正共同指向一个目标——打破现有算力瓶颈。
03 技术原理揭秘:光如何做计算?
光学计算为何能实现如此突破?关键在于光本身的物理特性。
研究人员用了一个生动的比喻:传统计算就像检查和分拣海关包裹,需要通过多台功能各异的机器逐个检查,然后将它们分拣到正确的箱子里。
而光学计算方法可以将所有包裹和所有机器整合在一起,只需一次操作,所有检查和分拣就能瞬间并行完成。
为了进一步扩大计算能力,团队还采用多波长光,使不同颜色的光分别携带不同维度的数据,从而处理更高阶的张量运算。
这一方法的另一大优势在于其简单性——所有计算均在光的被动传播过程中完成,无需主动控制或电子开关,因而更适合低能耗、高并行度的光学平台。
04 A股关联:AI产业链迎来新机遇
光学计算和算力效率技术的突破,正在资本市场引发连锁反应。
今日,AIGC板块放量拉升,软件50ETF大涨2.39%。其中,三六零涨停,东方国信涨超13%,拓维信息涨超6%,神州信息、润和软件等跟涨。
华为算力技术突破的消息,进一步刺激了相关概念股表现。这也反映出市场对AI技术进步的敏感反应。
中泰证券指出,当前算力基本面有望延续高景气,重点看好AI应用的投资机会。
具体体现在通用场景的泛ERP领域、生产力工具,垂直场景的金融AI、医疗IT、物理AI、工业场景等。
同时,国际形势倒逼自主可控加速,在科技自立自强的大战略下,行政、行业信创均有望迎来加速与边际好转。
05 应用前景:从实验室到产业化
光学计算技术虽然尚未大规模商用,但其应用前景已令人振奋。
光学计算具有速度快、功耗低、并行处理能力强的优势,相当于把拥堵的单车道公路,升级为多车道高速隧道。
这意味着,未来搭载光学计算硬件的人工智能系统,有望以前所未有的效率处理海量数据。
从技术成熟到产业化落地,仍需克服诸多挑战。但可以肯定的是,算力资源的利用效率将成为决定AI发展速度的关键因素之一。
国内大厂正加速AI应用落地,其中阿里推进“千问”项目,腾讯宣布微信将推出AI智能体,字节已正式发布豆包编程模型。
这些应用层面的创新,都需要底层算力的支持。
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光学计算的研究仍在实验室阶段,但资本市场早已闻风而动。今日A股市场中,三六零、东方国信、拓维信息等AI概念股涨幅居前,显示投资者对技术变革的敏锐嗅觉。
业界机构研判,短期板块轮动速度或加快,市场风格或将迎来阶段性均衡化。从具体的行业板块来看,机构较为重视涨价资源品、新消费等细分领域;科技成长板块则看好存储、AI软件应用等细分方向。
未来,搭载光学计算硬件的人工智能系统,有望以前所未有的效率处理海量数据,为下一代人工智能的爆发和普及,提供重要技术支撑。
来源:程序员讲故事聊生活