作者 | 喬鈺杰
編輯 | 袁斯來
硬氪獲悉,近日,光子芯力(北京)科技有限公司(以下簡稱“光子芯力”)宣布完成數千萬元天使輪融資,由蘇州芯陽基金、馳星創投、盛景嘉成聯合領投,開源創投跟投。
光子芯力成立于2024年,總部位于北京,是一家專注于光電融合計算芯片的硬科技初創公司。公司創始人楊其晟博士畢業于清華大學集成電路學院,具備光電融合交叉背景,核心團隊亦主要來自清華大學,成員覆蓋光學、算法、半導體及產業資源等方向。
當前,光計算正被視為突破電子芯片“功耗墻”“存儲墻”的重要方向之一,行業也逐漸進入產業化前夜。光子芯力的核心產品聚焦于光電異構計算芯片及配套軟件工具鏈。
硬件層面,光子芯力創新性地采用了“全波計算”技術路線。楊其晟介紹,目前光計算領域的技術路徑尚未完全收斂,公司選擇基于“全波超表面”的差異化路線,目標是最大化釋放光計算的性能潛力。
不同于傳統將集成光學元件拼接的方式,全波超表面技術能夠對光波波前進行精細調控,將衍射、干涉、散射等波動光學效應作為整體進行設計,從而將光芯片視作一個可計算的物理算子。
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(圖源/企業)
相較于傳統馬赫-曾德干涉儀(MZI)方案,超表面芯片尺寸可縮小十余倍,算力密度最高可達每平方毫米1000 TOPS,通過與電芯片以Chiplet方式進行異構集成,可以實現光模擬計算集成度和能效的最高水平。
軟件層面,公司自主研發了光電聯合仿真設計工具EPDA,貫通光電芯片從器件、架構到系統級的仿真與協同優化流程。
該工具鏈能夠充分發揮光芯片在線性運算中的高并行、低功耗優勢,同時結合電芯片在非線性運算、控制與數據調度上的成熟能力,實現光電異構系統的軟硬件協同。
公司還在同步推進編譯器、驅動、算子庫等光電異構芯片軟件工具鏈建設,通過行為級模型抽象以及對主流深度學習框架的適配,降低用戶使用門檻。
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(圖源/企業)
研發進展方面,光子芯力目前已經完成原理驗證,正逐步進入工程化驗證階段。楊其晟表示,下一階段,公司將圍繞客戶需求推進定制化芯片開發,并完成測試、封裝、標定以及軟硬件聯調等工作。
以下為訪談節選(略經編輯):
硬氪:全波光計算架構的差異化優勢是什么?
楊其晟:所謂“全波”,是盡可能把波動光學中的各種效應都利用起來。現在很多光計算方案,只利用了某一種現象,比如干涉、光強或者衍射,但實際上反射、折射、散射、干涉等,本質上都屬于波動光學效應。我們的思路是,把這些效應納入統一的設計框架里,從而最大程度發揮光計算的性能潛力。
實現這一點的關鍵,就是超表面技術。因為超表面能夠對光傳播路徑中的每一個“像素點”進行精細調控,相當于直接對光的波前進行編程。換句話說,我們不是把光芯片看成一堆小器件的級聯,而是把整個光芯片視作一個“可計算的物理算子”來進行設計。
相比傳統MZI(馬赫-曾德干涉儀)路線,這條路線最大的優勢首先在于算力密度。超表面單元尺寸相比MZI單元可以縮小十幾倍,因此理論上能夠實現每平方毫米1000 TOPS級別的算力密度。
而且,傳統MZI單元本質上只能完成矩陣乘法中的一個基礎元素運算,但在一個尺寸更小的超表面芯片上,我們甚至可以直接實現一個神經網絡分類器的功能,所以它的功能復雜度也會更高。
與此同時,超表面方案本身具備更高系統集成度,因此也天然適合與電芯片通過Chiplet方式做異構集成,把光擅長的高并行、低功耗線性計算,與電擅長的控制、存儲和非線性計算結合起來。
硬氪:首創面向光芯片的高效DFNO設計方法,應該怎么理解?
楊其晟:其實本質上我們是在做一種“AI for Chip”的設計方法。
過去光芯片設計非常依賴數值仿真,需要消耗大量時間和算力,也比較依賴工程師經驗。我們現在是把AI引入芯片設計流程,用來加速性能仿真和反向設計。傳統芯片設計更像是工程師把不同器件一點點拼接組合,而現在我們是先給出設計目標,再通過算法自動拆解和生成最終版圖。所以它不僅僅是效率提升,更重要的是設計范式發生了變化。對于光電異構芯片這種復雜系統來說,AI驅動的方法會非常關鍵。
硬氪:為什么要做軟硬一體的布局?
楊其晟:芯片能做出來只是第一步,更關鍵的是最后能不能真正被用戶用起來。
不管是電芯片還是光芯片,真正推向市場時都會遇到生態問題。所以我們選擇軟件工具鏈先行,希望能更快對接客戶需求,也提前建立開發者生態。而且我們的軟件工具鏈不僅服務客戶應用,本身也是芯片設計體系的一部分。比如在電芯片領域,有EDA工具負責設計,也有編譯器、驅動、算子庫這些應用層工具。光計算過去其實在生態上是比較缺失的。
現在行業里并不缺“能做出來”的光計算硬件,真正難的是怎么讓它穩定、可用,并且能融入現有AI開發體系。所以我們會通過開源我們的自研工具鏈,把光芯片抽象成行為級模型,同時把光學器件中的非理想因素反饋給算法側,最終輸出一個穩定可落地的系統結果。
投資人觀點
蘇州芯陽基金LP,思瑞浦總經理吳建剛表示:當摩爾定律走向黃昏,光計算為算力發展提供了一種全新的技術范式。光子芯力創始團隊來自清華大學,具有扎實的技術積淀和勇于創新的精神。我們相信,他們開拓的全波光計算路徑,將有機會在未來算力競爭中占據重要的一席之地。
馳星創投創始合伙人王云開表示:光子芯力的技術充分發揮了超表面全波光計算的超高集成度優勢,并配合自研的光電融合計算軟件平臺,實現了光電芯粒集群作戰的協同效能最大化。這套軟硬件一體的系統級方案必將在端側推理、云端訓練等多個核心場景形成差異化競爭力,為行業帶來深遠影響。
盛景嘉成創始合伙人劉昊飛表示:光子芯力雖然公司年輕、團隊也年輕,但在全波光電融合計算方面卻有突破性的創新力和顯著性的優勢,很有可能成長為光計算領域里的一匹黑馬。盛景嘉成作為清華產業高管和清華工科校友創辦的一家投資機構,依托清華、北大、中科院等頂尖科研機構的項目源優勢,疊加與中芯國際、三一集團、比特大陸、軟通動力等產業龍頭的深度合作,能夠在幫助前沿創新項目取得商業化的成功方面貢獻獨特價值。期待光子芯力成為盛景嘉成投資版圖中的重要亮點。
開源創投表示:在摩爾定律放緩、AI算力需求激增的背景下,光計算已成為突破電子芯片算力瓶頸的核心方向,光子芯力開創的全波計算技術路線具備獨特優勢與差異化競爭壁壘,期待其持續推進技術研發與產業化落地。作為依托清華大學、匯聚清華校友力量的投資機構,開源創投聚焦新一代信息技術、人工智能、生物科技等前沿賽道,發掘潛力創業企業。光子芯力在2025年包攬了清華大學校長杯冠軍、國創賽金獎、昆山杯冠軍,是清華大學創業生態中的生力軍,開源創投很榮幸能夠參與光子芯力本輪融資,支持校友企業創新生態的發展,期待共同見證光計算時代的到來。
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