9 月 3 日，英國微軟劍橋研究院宣布，其團(tuán)隊成功利用 Micro LED 光源、光學(xué)透鏡和智能手機(jī)攝像頭傳感器構(gòu)建了一款新型模擬光學(xué)計算機(jī)（AOC）。該研究成果發(fā)表在最新一期的《自然》雜志上，預(yù)計將推動金融結(jié)算、醫(yī)學(xué)成像和人工智能領(lǐng)域的突破。

與依賴二進(jìn)制邏輯的常規(guī)數(shù)字計算機(jī)不同，AOC 通過光學(xué)物理過程進(jìn)行計算，有助于繞過數(shù)字計算的一些瓶頸。研究人員設(shè)想，對于某些問題，AOC 在速度和能效方面可以實現(xiàn)高達(dá)百倍的提升，同時可在室溫下運(yùn)行，功耗低。

AOC 已經(jīng)在兩個關(guān)鍵領(lǐng)域展示了潛力。在金融領(lǐng)域，微軟與巴克萊銀行合作，優(yōu)化證券清算和結(jié)算。在一次涉及 28000 筆交易和 1800 名參與者的測試中，AOC 在問題解決方面表現(xiàn)出高效率和準(zhǔn)確性。

在醫(yī)療領(lǐng)域，微軟研究人員將“數(shù)字孿生”技術(shù)應(yīng)用于重建核磁共振掃描圖像，達(dá)到了較高的精度，理論上可以將掃描時間從30分鐘縮短至5分鐘，從而顯著提高醫(yī)療資源的利用效率。

團(tuán)隊強(qiáng)調(diào)，模擬光學(xué)計算機(jī)（AOC）并非通用計算機(jī)，而是一種針對優(yōu)化問題和特定人工智能任務(wù)的專用架構(gòu)，它利用通過傳感器的光子強(qiáng)度變化來執(zhí)行加法和乘法運(yùn)算。

目前，AOC 已將其模型參數(shù)從 64 擴(kuò)展到 256，通過集成更多的微型 LED，其潛力可達(dá)到數(shù)百萬甚至數(shù)十億。這種擴(kuò)展將使設(shè)備能夠執(zhí)行更復(fù)雜的計算，同時進(jìn)一步小型化。

對于人工智能應(yīng)用，微軟研究人員描述了 AOC 可以運(yùn)行簡單的機(jī)器學(xué)習(xí)工作負(fù)載，并在“狀態(tài)跟蹤”等高能耗推理任務(wù)中表現(xiàn)出色。據(jù)估計，與目前的 GPU 相比，AOC 的能效可提高約 100 倍。

展望未來，該團(tuán)隊計劃每兩年發(fā)布一代新的光子計算機(jī)，逐步擴(kuò)大其規(guī)模和能力。微軟認(rèn)為這項技術(shù)將在金融交易優(yōu)化、加速醫(yī)學(xué)成像和人工智能計算中發(fā)揮關(guān)鍵作用。

值得一提的是，微軟在其最新研究項目中一直在探索 Micro LED 技術(shù)。此前，其研究團(tuán)隊開發(fā)了基于 Micro LED 的光互連系統(tǒng) MOSAIC。通過采用數(shù)百個低速并行 Micro LED 通道，MOSAIC 實現(xiàn)了一種超低功耗、長距離、高可靠性和可擴(kuò)展的“寬而慢”（WaS）通信架構(gòu)。