光本位熊胤江预言：十年内AI计算芯片将迎“光进铜退”革命|科创对话

徽声在线4月8日讯（记者 黄心怡）2022年，熊胤江携手另一位同样未满30岁的青年才俊程唐盛，毅然选择回国创立了“光本位”公司，将目光投向了当时尚显前沿且小众的光芯片领域，开启了他们的创业征程。

仅仅经过两年的发展，光本位便取得了令人瞩目的成就——成功流片出全球首颗达到商用标准的光计算芯片，其矩阵规模达到了128×128。如今，基于这款光计算芯片的第一代光电融合计算卡，已经赢得了一家垂类大模型公司的大额订单，并顺利完成了金融领域大模型的部署工作。

“在计算、通信、传感等多个层面，光替代电将成为不可逆转的趋势。”光本位的联合创始人兼董事长熊胤江坚定地表示，“我预计，在芯片与芯片之间的互联方面，从传统的铜缆向光互联的转变，将在大约三年内成为主流。而光计算的实现难度更大，但我们有信心在三年内实现其规模落地。从整体计算系统来看，我判断在不到十年的时间里，计算系统将完成‘光进铜退’的变革，这将是一个具备万亿级别规模潜力的市场。”

▍“光进铜退”引领未来趋势

2022年，熊胤江做出了一个重要的决定——关闭在美国的公司，回国投身创业大潮。与他一同回国的伙伴程唐盛，曾有幸师从全球“相变材料光计算”领域的领军人物、英国皇家工程院院士Harish Bhaskaran，这为他们的创业之路奠定了坚实的技术基础。

他们选择创业的动机，源于对AI需求即将爆发的敏锐洞察，以及光计算芯片可能突破摩尔定律、解决算力焦虑的坚定信念。

“在信息化浪潮的推动下，通信、传感、计算这三个维度都呈现出光进铜退的明显趋势。”熊胤江进一步解释道，“比如，最初我们上网是通过海底电缆，而现在光纤已经普及到千家万户。传感设备如激光雷达，也是通过发射激光来精确测量距离、形状等信息。而光计算，作为其中最难攻克但价值最大的部分，如果能够实现由电向光的转变，那么计算速度将大幅提升，能耗也将显著降低。”

此前，光本位已经成功完成了全球首颗算力密度和算力精度均达到商用标准的光计算芯片流片。在技术路径上，他们采用了硅光与相变材料的异质集成技术，以及独有的Crossbar光子矩阵计算结构。据熊胤江介绍，光本位利用相变材料将单元尺寸缩小至传统方案的十分之一到二十分之一，从而将可容纳的矩阵规模提升至原来的10到20倍。

“我们可以将光束想象成一条条奔腾的河流，而光芯片则如同在挖掘河道，精准控制光在河道中的穿梭。光拥有诸多特性，如光强、相位、偏振等，我们需要在河道上设置闸口，巧妙控制光的这些特性。而我们研发的相变材料，就是这样一种关键的控制材料，它能在光的‘河道’上建立闸口，精确控制光流经时的状态，从而在相同单位面积的硅光芯片上实现更大的矩阵规模，将算力提升至新的高度。”熊胤江形象地比喻道。

此外，基于PCM相变材料的储存功能，光本位还成功实现了存储单元与计算单元的深度融合，开创了存算一体的新模式。

“这种相变材料是一种静态、非易失性的存储材料，即使断电后，其材料特性仍能完好保留在芯片上，继续用于计算，从而实现存内计算，大幅降低功耗。目前，我们是全球唯一一家能够实现光子存内计算的公司。”熊胤江自豪地介绍。

▍光计算市场潜力巨大，有望成长为万亿级别产业

在熊胤江看来，光计算市场蕴含着巨大的潜力，有望成长为一个万亿级别的产业。“光与电的关系，从最初期的辅助合作，到最终将形成替代关系。未来，数据中心里可能超过85%的设备，从计算、通信到存储，都将由电替换成光，这一趋势是不可避免的。”他坚定地表示。

他以英伟达为例指出，无论是其最新发布的CPU，还是其投资的两家光技术公司，都预示着一个明显的趋势：摩尔定律已经基本走到尽头，下一代技术方向将是“光”。

在商用落地方面，光本位研发的光计算产品主要聚焦于AI推理场景。

“AI推理场景面临两大核心问题，一是Token Per Sec（每秒处理的输入token数量），这在当前的AI热潮中已经得到了充分体现。二是Tokens per Watt，即每瓦电能产生的token数量，这直接决定了AI应用的成本。目前，影响AI普及的原因之一就是算力成本过高，导致使用AI的成本甚至超过了雇佣真人助理。”熊胤江深入剖析道。

光本位的目标客户主要集中在三个方向：互联网大厂和云厂商、政府主导的智算中心和光计算平台，以及涉及太空计算等场景的AI垂类应用企业。

“从下游需求来看，最大的市场无疑在互联网大厂和云厂商之中。我们也将积极涉足垂类AI应用的部署，如AI金融、AI制药、太空计算、OPC等领域。此外，智算中心的落地将有助于我们快速提升产品销量，从而推动软硬件的持续迭代。在政府主导的光计算平台上，我们将致力于服务高校、实验室等机构，满足各地方政府布局自己算力体系的需求，光计算将在其中发挥推陈出新的重要作用，逐步替代过去GPU的一部分功能。”熊胤江详细阐述了公司的市场策略。

谈及产业链挑战，熊胤江表示，从电到光的转变，整个供应链都面临着转型升级的迫切需求。“比如光芯片需要建设新的硅光代工厂，这是全行业共同面临的难点。”他坦言。

他强调：“像光芯片这样的前沿技术，要真正实现商业化应用，不能仅仅停留在纸上谈兵或跑马圈地的阶段，而是要让真正的客户愿意为之付费，切实享受到光计算在计算速度和能耗方面的显著优势。”

▍扎根浦东张江，光本位迎来发展新机遇

在电芯片的时代，中国并未占据技术领先的优势地位。然而，在光芯片领域，情况却截然不同。熊胤江指出，中国的光芯片产品不仅不存在与西方国家的代际差异，甚至在某些方面已经形成了领跑态势。

为了充分发挥这一优势，光本位选择将总部扎根于浦东张江这一科技创新的热土。

“上海对于硬科技的投入决心和力度非常大，给予的支持力度和开放性都很高。”熊胤江对上海的科技创新环境给予了高度评价。

在集成电路产业领域，上海浦东拥有健全的产业链条。对于光本位这样的初创企业而言，其发展所需的供应商、客户要么是一栋楼的邻居，要么是车程5分钟内的“本镇企业”，这为公司的快速发展提供了得天独厚的条件。

“在浦东，我们发展的每一个阶段都能获得非常专业的支持。无论是资本、资源、应用场景还是直接的订单，这些都为企业的快速成长提供了有力保障。”熊胤江感慨地说。

目前，光本位已经完成了多轮融资，包括获得了浦东创投集团旗下浦东科技投资天使母基金、张江科投等上海国资基金的跟投支持。浦东创投集团总经理门庆兵评价道：“光本位科技聚焦前沿光子计算领域，契合‘算力基础设施’与‘人工智能基础设施’的发展方向，与浦东集成电路产业形成了良好的上下游联动效应。浦东创投将持续全方位赋能企业在浦东的成长，共同推动光芯片产业的繁荣发展。”