曦智科技攜全新光電計算產品亮相Hot Chips大會

美國西部時間8月29日，在斯坦福大學舉行的全球芯片行業年度盛會Hot Chips大會上，全球光電混合計算領軍企業曦智科技進行了全新光電計算產品Hummingbird的首次公開演示。這是繼美國西部時間8月8日發布Photowave之后，曦智科技一個月之內再次推出新產品。至此，曦智科技從光子矩陣計算（oMAC）、片上光網絡（oNOC）、片間光網絡（oNET）三大核心技術出發，打造的各系列產品均已推出首款硬件，完成了光子計算和光子網絡兩條產品線的最后一塊“拼圖”。

Hummingbird是首個用于特定領域人工智能（AI）工作負載的片上光網絡（oNOC）處理器，采用先進封裝技術，將光芯片和電芯片進行垂直堆疊，集成為一個系統級封裝（System in Package，SiP）。

Hummingbird計算卡

oNOC技術旨在代替電芯片內部或者芯粒之間的電互連網絡，把電信號轉成光信號，通過光芯片中的光波導網絡進行數據通信，提高整體計算效率。通過這種方式可實現算力和內存擴展，提供更低的延時，更大的互連帶寬，以及更多的拓撲結構。

曦智科技創始人、首席執行官沈亦晨博士表示：“光子技術是解決計算規模擴展問題的有效方法。隨著AI熱潮推動了算力需求的指數級增長，傳統的解決方案已經很難跟上，業界可以通過將光子技術納入下一代產品中來解決擴展問題，Hummingbird驗證了這一點。”

知名半導體行業評論人、SemiAnalysis首席分析師Dylan Patel則評論說：“曦智科技正在利用其專有的光子技術打破內存壁壘，這有可能改變半導體行業。”

本次發布的Hummingbird，是繼2021年年底發布的PACE（Photonic Arithmetic Computing Engine）之后，曦智科技光子計算產品線的第二款產品，也是該產品線首款應用oNOC技術的硬件。

曦智科技光電混合計算新范式

在Hot Chips大會上，曦智科技工程副總裁Maurice(Mo) Steinman詳細介紹了Hummingbird規格參數，以及曦智科技光電混合計算新范式在滿足數據中心對更高算力、更低延時、更低功耗的需求上體現出的優勢。

Hummingbird通過硅光芯片上的U型光波導傳播信號，可實現電芯片上64個核之間的all-to-all全通道廣播。這種方式讓Hummingbird相比于傳統數字互連解決方案顯著降低了延遲和功耗，充分體現了光子技術在提升計算表現上的優越性。

與片上電網絡不同，曦智科技的oNOC技術通過計算節點間全互連拓撲結構，擴展了計算集群規模和配置靈活度。

在oNOC架構下，芯粒間距離幾乎不會影響功耗和延遲。因此，該技術非常適合開發新的、更可靠的拓撲結構，并且不再局限于相鄰兩個芯片之間的傳輸。Hummingbird使得在單個電芯片或芯粒系統中更高效地利用算力成為可能。借助oNOC，將工作負載映射到不同硬件變得更加容易，為計算系統設計選擇合適的拓撲結構也變得更加靈活。

值得一提的是，Hummingbird還內置了曦智科技自主研發的小型化單/多波長激光光源Moonstone，可實現多至8個通道波長的高功率光輸出，這是曦智科技在推動光電混合計算產品化和商業化過程中的又一技術突破。

Hummingbird的電芯片和光芯片被共同封裝并集成到一個PCIe板卡上，適用于通用的服務器。結合曦智科技的軟件開發工具包（SDK），機器學習和人工智能工作負載可以充分利用oNOC的優勢實現性能優化。此外，oNOC和Hummingbird IP還可以根據客戶應用場景進行定制。

Hummingbird可集成在標準PCIe板卡上，具有良好的通用性

Hummingbird的后續版本將采用光罩拼接技術（reticle-stitching）以支持芯粒架構，從而實現更好的可擴展性，在提高能效比的基礎上進一步突破算力瓶頸的制約。

隨著Photowave和Hummingbird兩款光電混合產品的發布，曦智科技產品市場化進程取得了階段性進展。曦智科技接下來將持續推動產品迭代進程，拓寬產品應用領域，為客戶提供一系列算力躍遷解決方案。