中国の科学者、世界初の超高並列光計算チップを開発

2025年6月19日　17日付のCGTNによる話題　― 中国の科学者たちは、50GHzの光学クロック速度で2560TOPS（テラ演算/秒）の理論ピーク計算能力を提供できる、NVIDIAの高度なGPUチップに匹敵する世界初の超高並列光計算統合チップを開発しました。

この成果は、中国科学院傘下の上海光学精密機械研究所（SIOM）の研究者たちによるもので、研究者たちは新しい超高並列フォトニックコンピューティングアーキテクチャを提案し、広帯域幅（40 nm以上）で低損失かつ再構築可能な特性を備えた光コンピューティングチップを独自に開発し、チップの計算能力を向上させています。

この重要な技術革新は、100を超える波長チャネルを提供するソリトンマイクロコーム光源の使用にあると語るSIOMの研究者の一人でXie Peng氏は、「私たちは光学チップ上で100波長以上の多重化により情報の相互作用と計算結果を実現し、高密度のオンチップ情報並列処理を実証しました」と述べています。

単一の波長を使用する従来の光コンピューティングとは異なり、この超平行方法は100を超える個別の光波長を利用してデータの流れを同時に処理します。この研究によると、チップサイズや周波数を増やすことなく最大100倍ほど計算能力を高めるといいます。

Han Xilin氏は、「これはちょうど1車線の高速道路を並列にして100台の車両通行を処理できる超高速道路に変換するようなもので、チップハードウェアを変更することなく、単位時間ごとの情報量を大幅に増加させる」とSIOMのエンジニアは述べています。

光コンピューティングは、高周波数、高並列性、および広帯域幅の自然な利得を備えており、計算密度と能力を向上させる並列性を高めるための重要な可能性を提供します。この並列光コンピューティング構築技術は、人工知能やデータセンターなどの分野で幅広い応用の可能性を秘めています。

特に、具体化された知的情報、網状通信回路、物理的模擬実験、画像処理のための効率的な解決手段を約束します。さらに、光コンピューティングの低遅延特性は、データ量は少ないものの通信交換回路やドローンの群れなどの高遅延要件を持つ最先端デバイスに最適です。

同チームが見出したものは、「100波長多重化が可能な並列光コンピューティング」と題した専門誌Elightの表紙として火曜日に公開されていると記事は伝えています。