后处理电芯片(LPU 后端)
位于堆叠顶层,PD 阵列正上方数据通路PD 汇聚比特 → 比特累加 → 分块归约 → 向量运算 → 量化与采样 → 下一层或输出 Token
我们不走多级干涉、衍射、折射的模拟长光路,而是把数据按比特编码成光强,在厘米级三维空间短光路中按分块汇聚,在探测阵列上直接得到数字累加结果。计算以比特为单位进行,误差不随光路级数累积,输入和权重都可以编程。
以 INT4 精度为例,传统电脉动阵列需要 4+4+4 共 12 个阻塞周期;三维空间光电架构每个周期输出一次完整结果,延迟降低 4 倍,吞吐提升 12 倍。
硅光、MZI、微环、PCM 等,材料工艺仍在爬坡
三五族激光器、Micro LED 等,材料工艺成熟
光负责以比特为单位的大规模乘加,电负责调度和全部数字运算。前处理电芯片承担 NPU 前端的取数、映射和比特编码,后处理电芯片承担 LPU 的比特归约、向量运算、KV 缓存与 Token 采样。两颗芯片均采用 12–22 nm 成熟制程,与光学层垂直堆叠,封装成一颗芯片。
数据通路PD 汇聚比特 → 比特累加 → 分块归约 → 向量运算 → 量化与采样 → 下一层或输出 Token
数据通路片外数据 → DMA → 片上 SRAM → 分块映射 → 比特编码 → VCSEL 驱动 → 光源阵列
示意图,用于说明前后处理电芯片的功能单元划分,版图位置与面积比例不代表具体实现。
光计算已经发展了近十年,技术路线尚未收敛。我们的判断是:决定能否落地的,不只是器件,而是电路、架构和编译部署能否一起成熟。
跨越量产鸿沟
突破面积限制
抹平生态壁垒
光电器件在实际使用中会遇到漂移、涨落和串扰。我们在电路层把它们管住,在编译层把阵列用好。
从 2023 年的 16×16 光测试芯片起步,32×32、64×64 样片已完成测试,162×162 大阵列已经流片,512×512 正在流片中。配套的驱动、异构电路和多通道测试板卡均已完成验证,并完成了图片生成大模型的加速演示。