?今年的第五屆“海聚英才”全球創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)峰會(huì)上，來自張江的一家芯片企業(yè)，用顛覆性創(chuàng)新的光計(jì)算技術(shù)，從全球上萬個(gè)優(yōu)秀創(chuàng)新項(xiàng)目中脫穎而出，斬獲大賽最高榮譽(yù)——未來智能賽道唯一一個(gè)“金聚獎(jiǎng)”，上海市常務(wù)副市長(zhǎng)吳偉為其頒獎(jiǎng)。
這家企業(yè)就是光本位智能科技（上海）有限公司（以下簡(jiǎn)稱“光本位科技”）。獎(jiǎng)項(xiàng)的背后，不僅是光計(jì)算芯片從實(shí)驗(yàn)室邁向產(chǎn)業(yè)應(yīng)用的跨越，更標(biāo)志著中國高端AI算力芯片已經(jīng)擺脫對(duì)先進(jìn)制程和進(jìn)口設(shè)備的依賴。
光本位科技聯(lián)合創(chuàng)始人熊胤江
而書寫這段創(chuàng)新故事的是兩個(gè)未滿30歲的年輕人。三年前，畢業(yè)于芝加哥大學(xué)的熊胤江關(guān)停了在美國的創(chuàng)業(yè)公司，程唐盛則暫停了在牛津大學(xué)的博士學(xué)業(yè)，兩位好友毅然選擇回國，創(chuàng)辦了光本位科技。
僅用2年時(shí)間，他們便成功流片了128×128矩陣規(guī)模的光計(jì)算芯片，在全球范圍內(nèi)首次突破了商用級(jí)的技術(shù)門檻。
01
算力困局：
摩爾定律失效催生“換道”機(jī)遇
什么是光計(jì)算芯片？為什么需要光計(jì)算芯片？
近年來，隨著半導(dǎo)體工藝逼近物理極限，以光子代替電子進(jìn)行信息處理的光計(jì)算技術(shù)，正成為全球突破算力增長(zhǎng)瓶頸和能效比瓶頸的新焦點(diǎn)。
過去數(shù)十年，算力增長(zhǎng)始終遵循摩爾定律，依靠制程從14納米、7納米向5納米乃至3納米推進(jìn)。然而，當(dāng)工藝進(jìn)入3納米節(jié)點(diǎn)后，量子隧穿等物理限制日益凸顯，繼續(xù)縮小晶體管尺寸變得極其困難且成本高昂。
“摩爾定律正在逐漸失效，”熊胤江直言，“電芯片性能提升的難度與成本呈指數(shù)級(jí)上升。”
與此同時(shí)，全球AI算力需求持續(xù)爆發(fā)，大模型訓(xùn)練高度依賴高端GPU，而先進(jìn)制程產(chǎn)能集中、供應(yīng)鏈壁壘高，進(jìn)一步推高了算力成本與供應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)而言，若繼續(xù)在傳統(tǒng)電芯片賽道上追趕，則需直面臺(tái)積電、英偉達(dá)等巨頭構(gòu)建的制程、生態(tài)與供應(yīng)鏈壁壘。
在此背景下，光計(jì)算芯片被視為可能實(shí)現(xiàn)“換道超車”的技術(shù)方向。
光本位科技的光電融合計(jì)算系統(tǒng)
“光計(jì)算芯片可以解決這些痛點(diǎn)。”據(jù)熊胤江介紹，在傳輸過程中，光計(jì)算芯片無熱電效應(yīng)、損耗極低，能效比約為電芯片的10倍；其次，光計(jì)算芯片以光速傳輸，光本位科技以相變材料為平臺(tái)基礎(chǔ)，能做到連續(xù)可調(diào)可控；在信息密度上，光計(jì)算芯片可以運(yùn)用多個(gè)波段的光同時(shí)進(jìn)行并行運(yùn)算，不會(huì)彼此干擾，從而成倍提升算力。
光計(jì)算芯片賽道升溫，它會(huì)是AI時(shí)代的“新能源汽車”嗎？
對(duì)此，熊胤江給出了肯定而謹(jǐn)慎的類比。他以燃油車與新能源汽車的產(chǎn)業(yè)變革為例，前者性能競(jìng)爭(zhēng)的核心聚焦于發(fā)動(dòng)機(jī)缸數(shù)與排量，而新能源汽車則徹底重構(gòu)了競(jìng)爭(zhēng)維度——競(jìng)爭(zhēng)焦點(diǎn)轉(zhuǎn)向續(xù)航、智能與成本，這與光計(jì)算芯片對(duì)傳統(tǒng)電芯片的賽道革新邏輯高度契合。
不過，兩者市場(chǎng)邏輯并不完全相同。新能源汽車替代的是燃油車存量市場(chǎng)，而AI算力芯片在中國仍處于高速增長(zhǎng)的增量階段。“這是一個(gè)更藍(lán)海的賽道，”熊胤江強(qiáng)調(diào)，“電芯片領(lǐng)域玩家眾多，但全球具備規(guī)模化落地能力的光計(jì)算公司屈指可數(shù)。”
基于這一判斷，2022年，兩位技術(shù)背景互補(bǔ)的好友攜手創(chuàng)業(yè)。程唐盛在牛津大學(xué)期間師從英國皇家工程院院士Harish Bhaskaran，主導(dǎo)參與了相變材料光計(jì)算芯片的研發(fā)；熊胤江則在芝加哥大學(xué)專注于AI算法研發(fā)與商業(yè)化，親歷了大模型訓(xùn)練中的算力瓶頸。二人共同創(chuàng)立光本位科技，致力于推動(dòng)光計(jì)算技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室走向產(chǎn)業(yè)應(yīng)用。
02
關(guān)鍵突破：
首顆商用級(jí)光計(jì)算芯片打破行業(yè)瓶頸
創(chuàng)立初期的光本位科技，一開局便面臨“流片定生死”的嚴(yán)峻考驗(yàn)。
2022年4月公司啟動(dòng)時(shí)，資金僅夠支撐一次流片。幸運(yùn)的是，其核心技術(shù)與賽道潛力迅速獲得資本認(rèn)可，公司成立不到半年，便完成了種子輪融資，隨后又接連斬獲了天使輪和天使+輪融資，吸引了云啟資本、峰瑞資本、小苗朗程、奇績(jī)創(chuàng)壇等超10家知名投資機(jī)構(gòu)。
“我們拿到一點(diǎn)錢，就立馬投入研發(fā)和流片。”熊胤江告訴張通社，創(chuàng)業(yè)初期，產(chǎn)品研發(fā)與技術(shù)迭代始終是最高優(yōu)先級(jí)任務(wù)。
在高強(qiáng)度投入下，僅仿真模擬與設(shè)計(jì)方案的精細(xì)化打磨就耗時(shí)三四個(gè)月，團(tuán)隊(duì)圍繞核心技術(shù)瓶頸集中發(fā)力，從相變材料選型、光器件結(jié)構(gòu)優(yōu)化到芯片架構(gòu)創(chuàng)新進(jìn)行多維度攻堅(jiān)，最終在降低傳輸損耗、縮小器件尺寸的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了計(jì)算效率與精度的顯著提升。
光本位科技的光電融合計(jì)算卡
2024年6月，公司迎來關(guān)鍵進(jìn)展：成功流片128×128矩陣規(guī)模的光計(jì)算芯片，被業(yè)界視為全球首顆達(dá)到商用標(biāo)準(zhǔn)的光計(jì)算芯片，也成為光計(jì)算商業(yè)化進(jìn)程中的一個(gè)“臨界點(diǎn)”。這一成果成功突破了2021年以來全球光計(jì)算芯片的矩陣規(guī)模上限64×64。
從64×64矩陣的4096個(gè)計(jì)算節(jié)點(diǎn)，到128×128矩陣的16384個(gè)節(jié)點(diǎn)，數(shù)量看似僅翻四倍，對(duì)工藝精度、生產(chǎn)良率和封測(cè)技術(shù)的要求卻呈指數(shù)級(jí)攀升。“國內(nèi)流片代工廠一開始十分猶豫，”熊胤江回憶，“此前行業(yè)普遍聚焦小規(guī)模芯片，上萬節(jié)點(diǎn)的產(chǎn)品缺乏成熟良率控制經(jīng)驗(yàn)，屬于全新挑戰(zhàn)。”而這顆萬節(jié)點(diǎn)光計(jì)算芯片的封測(cè)難度之高，甚至被業(yè)內(nèi)評(píng)價(jià)為“足以申報(bào)科技進(jìn)步獎(jiǎng)”。
技術(shù)攻堅(jiān)的關(guān)鍵階段，資本持續(xù)加碼賦能。今年上半年，光本位科技再次披露完成一輪新的融資，由敦鴻資產(chǎn)領(lǐng)投，浦東科技天使母基金、張江科投、蘇州未來天使產(chǎn)業(yè)基金等國資基金跟投。“國資基金的資金注入至關(guān)重要，既保障了研發(fā)投入，也讓我們能從容平衡技術(shù)迭代與商業(yè)化節(jié)奏。”熊胤江表示。
03
生態(tài)布局：
落子張江，加速商業(yè)化落地
光本位科技位于模力社區(qū)的辦公室
2025年4月，光本位科技正式將公司總部落地張江的“模力社區(qū)”。
選擇張江，是光本位科技對(duì)光計(jì)算產(chǎn)業(yè)生態(tài)的精準(zhǔn)考量。“這里集齊了我們需要的核心資源”，熊胤江解釋，流片、封裝、EDA的集聚效應(yīng)，以及密集的潛在客戶群，構(gòu)建起“就近協(xié)同”的產(chǎn)業(yè)生態(tài)，大幅降低了公司技術(shù)轉(zhuǎn)化與市場(chǎng)營銷成本。
總部落滬后，光本位科技便形成了“上海+蘇州”的雙城布局，依托兩地產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)加速技術(shù)轉(zhuǎn)化與產(chǎn)品迭代：公司已經(jīng)完成128×128光計(jì)算芯片與電芯片的合封測(cè)試，即將推出第一代光電融合計(jì)算卡；256×256光計(jì)算芯片已進(jìn)入流片階段，預(yù)計(jì)2026年面向市場(chǎng)推出第二代光電融合計(jì)算卡；更高規(guī)格的512×512光計(jì)算芯片也已啟動(dòng)核心設(shè)計(jì)。
熊胤江明確將2025年定為公司產(chǎn)品商業(yè)化元年，并已鎖定三類核心客戶群體，分層突破。
BAT、字節(jié)、美團(tuán)等互聯(lián)網(wǎng)巨頭是第一類。這類客戶采購標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格，直接對(duì)標(biāo)英偉達(dá)等國際廠商，合作具有強(qiáng)戰(zhàn)略性與前瞻性，共同規(guī)劃未來算力架構(gòu)。
智譜、MiniMax等大模型公司是第二類。這類客戶雖規(guī)模相對(duì)適中，但需求明確且個(gè)性化強(qiáng)，往往需要深度的定制化適配與聯(lián)合調(diào)優(yōu)。“大廠通常難以提供專屬支持，這恰恰是我們的切入機(jī)會(huì)。”熊胤江指出。
第三類則是地方政府或者央國企建設(shè)的智算中心。在AI算力自主可控的戰(zhàn)略背景下，各地智算中心建設(shè)提速，構(gòu)成穩(wěn)定需求來源。據(jù)行業(yè)數(shù)據(jù)，國內(nèi)云側(cè)AI算力市場(chǎng)規(guī)模已達(dá)約六千億元，未來兩年有望突破萬億。
采訪結(jié)束時(shí)，窗外的陽光依舊充沛，熊胤江的語氣堅(jiān)定有力：“我們做的是一項(xiàng)足以實(shí)現(xiàn)‘換道超車’的世界級(jí)事業(yè)，推動(dòng)中國高端AI算力芯片實(shí)現(xiàn)自主可控的責(zé)任與使命，從創(chuàng)業(yè)第一天起就深深烙印在企業(yè)基因里。”
這座城市每天都有無數(shù)光子穿行，它們承載著照亮與溫暖的使命；而在張江模力社區(qū)的這間辦公室里，光本位科技的團(tuán)隊(duì)正賦予光子新的價(jià)值——以光計(jì)算芯片突破算力增長(zhǎng)瓶頸和能效比瓶頸，承擔(dān)國產(chǎn)算力技術(shù)突圍的新使命。
