上海启动神经形态光计算重点实验室,存算一体技术能否___AI能耗困局?

当人工智能的算力需求逼近物理极限,一场以“光”为媒介的计算革命正在上海悄然启动。

2026年9月13日,上海市神经形态光计算与边缘智能重点实验室在杨浦区复兴岛正式揭牌。该实验室由上海市科学技术委员会批准筹建,依托上海理工大学建设,并联合上海机动车检测认证技术研究中心有限公司共同打造,旨在攻克传统电子计算在能效与延迟上的瓶颈,探索基于光子的下一代智能计算范式。

上海启动神经形态光计算与边缘智能重点实验室,瞄准存算一体光学系统
上海启动神经形态光计算与边缘智能重点实验室,瞄准存算一体光学系统

神经形态光计算并非科幻概念,而是一种模仿人脑神经元处理���息方式的新型计算架构,其核心在于利用光子而非电子进行数据传输与运算。据公开信息,光子具备天然的并行性、超高速传播能力以及近乎零电阻的特性,使得此类系统在理论上可实现比现有GPU集群高数个数量级的能效比,同时大幅降低延迟——这对自动驾驶、工业质检、5G/6G边缘节点等实时性要求严苛的场景至关重要。

实验室主任、中国工程院外籍院士顾敏教授指出,当前主流AI芯片普遍采用“存储-计算分离”架构,数据在内存与处理器之间频繁搬运,不仅造成“冯·诺依曼瓶颈”,更带来巨大能耗。而实验室聚焦的“存算一体光学系统”,试图将信息存储与处理功能集成于同一光学器件中,从根本上减少数据移动,提升整体效率。

横向对比来看,全球范围内已有包括Lightmatter、Lightelligence等美国初创公司布局硅光AI芯片,英特尔、IBM等巨头亦长期投入光互连研究。但上海此次成立的实验室强调“神经形态”与“边缘智能”的结合,意味着其技术路径更侧重于低功耗、分布式部署能力,而非单纯追求数据中心级别的峰值算力。这一战略选择契合中国在智能制造与智慧城市等领域对边缘侧智能设备的爆发性需求。

据上海市科委副主任屈炜在启动仪式上表示,该平台“兼具基础研究属性与未来产业战略价值”,要求其强化有组织科研,推动科技与产业深度融合。上海理工大学副校长张众亦承诺将提供全方位保障,加速人才引进与成果转化。

然而,挑战同样显著。光计算芯片在集成度、制造良率、算法适配等方面仍处于早期阶段。目前尚无成熟商用产品能全面替代电子芯片。此外,光子器件对环境稳定性(如温度、震动)敏感,如何在工业现场可靠运行仍是待解难题。据业内人士分析,从实验室原型到规模化落地,至少还需5至8年技术沉淀与生态构建。

为提升科研决策质量,实验室同步成立了高规格学术委员会,由中国工程院院士罗先刚担任主任,南京大学陆延青教授、新加坡工程院院士洪明辉等顶尖学者加盟。这一阵容凸显了项目对跨学科协同的重视——融合光学、微电子、人工智能与控制理论,方能在交叉地带实现突破。

随着全球AI算力竞赛进入深水区,能耗与成本已成为不可忽视的制约因素。上海此番布局,既是对国家战略科技力量��响应,也为本土半导体与人工智能产业开辟了一条差异化突围路径。光,或许真能成为照亮AI下一程的关键载体。

本文由AI辅助生成

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