用于边缘计算的基于玻璃的光子芯片

在接受总部位于以色列的 Cognifiber 采访时，All About Circuits 了解到一种新的玻璃基芯片，可以满足边缘计算的安装需求。

Cognifiber是一家专注于光子计算硬件的深度技术公司，几个月前宣布了一种新的基于玻璃的光子芯片，该芯片可以显着提高计算能力，同时支持更小的边缘设备。

Cognifiber 由拥有电气工程、生物学和神经科学背景的 Eyal Cohen 博士和企业家兼巴伊兰大学工程学院院长 Zeev Zalevsky 教授于 2018 年创立。

Eyal Cohen 博士，Cognifiber 的联合创始人兼首席执行官。图片由 Cognifiber 提供

“在完成我的博士学位后，我求助于 Zalevsky 教授，并提议我们研究光子学中的深度学习系统，”科恩博士解释说。“与 Mickey London 教授（希伯来大学大脑研究中心）一起，我们发明并实施了一项突破性技术，彻底改变了计算世界。两年后，我们撰写了我们的第一项专利，并在 Nature's Scientific Reports (2016) 上发表了一篇经过同行评审的论文。Zeev 和我于 2018 年 5 月创立了 Cognifiber，并于 2019 年 1 月完成了第一轮融资，并在以色列罗什哈因建立了公司总部，距离特拉维夫以东 20 分钟车程。”

“革命性”的玻璃基芯片

由 Cohen 博士、Zalevsky 教授和 London 教授开发的芯片与之前提出的光子芯片有很大不同。

“首先，我们在光子系统中执行纯光子从头到尾的计算，这使我们能够避免在计算过程中进行任何内存读写，从而显着加快计算速度，”科恩博士说。“接下来，我们不依赖相干光源，这使我们能够避免可能影响硅光子芯片计算质量的相位噪声。”

Cognifiber 生产的芯片依赖于现成的光纤和光通信设备。Cognifiber 表示，这显着提高了其可靠性并延长了其使用寿命，从而减少了平均故障间隔时间 (MTBF)。

“我们的方法将光纤内功能与光纤通信设备相结合，克服了接口问题并提供了 100 倍的速度，同时消耗了当今领先的基于硅的解决方案所使用的能量的一小部分，”Cohen 博士解释说。

据说 Cognifiber 的玻璃基芯片中包含的光纤组件很容易与现有的光学系统集成，并与不同波长的标准幅度编码源一起工作，这将极大地促进它们的广泛采用。该团队的技术可以在一个简单的芯片上整合多种功能，促进现有设备的小型化。

“通过使用神经形态方法和分布式架构，我们的玻璃芯片不会像传统系统架构中那样发挥核心作用，”科恩博士说。“这种分布式方法简化了我们芯片的设计和制造，并大大提高了它们的产量和可靠性。”

玻璃相对于硅的优势

Cognifiber 代表解释了光子芯片相对于现有基于硅的芯片的众多优势。首先，玻璃比硅更容易获得且更实惠。它也不太容易退化和过热。

玻璃基板与硅和有机层压板的比较。图片由Samtec提供

“困难的事实是，对于硅光子来说，由于芯片的尺寸和制造的复杂性，产量非常低，”科恩博士说。“我们的芯片不会面临这些问题。它们可以在不依赖传统晶圆厂的情况下创建，允许本地分布式制造，而无需高昂的前期基础设施成本。使用玻璃还具有重要的商业意义，例如降低制造成本、降低每个芯片的功耗以及提高运营成本。”

Cognifiber 团队估计，他们基于玻璃的芯片可以将计算能力提高 100 倍，并将训练人工智能 (AI) 和机器学习 (ML) 算法所需的成本降低 80%。

边缘计算玻璃的潜力

Cognifiber 团队表示，虽然新的基于玻璃的芯片可能会增强许多计算领域，但它们对于边缘计算应用可能特别有前途。

“缩小尺寸将更容易以更低的功耗将计算能力提升到边缘，”科恩博士说。“在系统层面，系统的小型化和显着降低的功耗支持主要系统的扩展。例如，两个采用我们的玻璃和纤维技术的机架可以处理超过今天 20 个机架的处理能力。”

Cognifiber 团队专注于扩大生产规模，以促进即将到来的增长和销售阶段。

“我们很高兴能成为全球生产后检测过程自动化努力的一部分。典型的关键尺寸远大于电子产品，使检查更加容易，”科恩博士说。“在接下来的几周内，我们将评估新的芯片设计，以优化我们的性能。我们有很多未来可以探索的方向，但目前我们专注于将我们的产品推向市场。”

审核编辑 黄昊宇