近日，光本位科技宣布一项颠覆性突破 —— 摒弃行业主流的硅衬底，转而采用玻璃作为基底研发光计算芯片，此举有望打破传统光计算芯片的性能瓶颈，为 AI 计算的大规模应用注入全新动力。
此前，全球光计算领域普遍锚定硅衬底技术路线，核心原因在于硅光平台与成熟的 CMOS 工艺无缝兼容，具备工艺稳定、集成便捷的优势。但这一技术路线的短板也十分突出，纯硅调制架构下，光计算芯片的矩阵规模扩展难度极大。从 64×64 矩阵升级至 128×128 矩阵，行业耗费了整整三年时间，矩阵规模的迟滞不前，直接制约了芯片算力的提升和应用场景的拓展。
与此同时，AI 计算市场正迎来结构性变革。据预测，到 2030 年 AI 推理将占据 AI 计算总量的 75%，对应市场规模高达 2550 亿美元。当前推理市场由 ASIC 芯片主导，GPU 则因能效比不足，难以匹配未来 AI 计算大规模、高效率的应用需求。正是在这样的产业背景下，光本位科技另辟蹊径，踏上玻璃衬底光计算芯片的研发之路，试图重构光计算的技术版图。
算力能效双突破 颠覆传统芯片性能极限
相较于硅衬底光计算芯片，玻璃衬底方案在算力上实现了量级跨越。受光刻机最大光罩尺寸限制，传统硅光平台的芯片最大尺寸被锁定在 32mm×25mm，若进一步扩大面积，设计与工艺难度将呈指数级增长。而光本位科技采用纳米压印工艺，以玻璃为衬底，在保障芯片精度的前提下，成功突破了硅光平台的尺寸桎梏。
据光本位科技联合创始人程唐盛介绍，一块 200mm×200mm 的玻璃光计算芯片，算力可达 2600POPS，是主流 ASIC 芯片的 1400 倍、GPU 的 1300 倍。更值得关注的是，玻璃衬底芯片的尺寸仍有数倍提升空间，这意味着其算力天花板远未触及，未来还有巨大的增长潜力。
在能效比层面，玻璃光计算芯片同样交出亮眼答卷。依托相变材料的非易失性，该芯片实现了零静态功耗，仅需一次电驱动即可完成整项 AI 计算任务。玻璃本身具备极弱的非线性光学效应，使得光在波导内的传播损耗大幅降低，芯片可搭配小功率激光器，进一步压缩能耗。此外，玻璃在介电损耗、透光率、表面平整度和热稳定性等方面的天然优势，也为降低功耗提供了多重保障。程唐盛预测，200mm×200mm 规格的玻璃光计算芯片，能效比将突破 1000TPOS/W，是 ASIC 芯片的 200 倍以上，能显著缓解数据中心的能源消耗和散热压力。
破解内存墙难题 实现存算一体架构创新
除了算力与能效的突破，玻璃光计算芯片还精准击中了 AI 大模型的核心痛点 —— 内存瓶颈。传统芯片遵循冯・诺依曼架构，计算单元与存储单元相互分离，数据需在两者间频繁传输，形成了制约计算效率的 “内存墙”。
光本位科技的解决方案是，利用相变材料的非易失性，打造存算一体的光芯片架构。在这款芯片中，计算单元与存储单元合二为一，可直接存储 AI 计算所需的各类参数，无需反复调取内存数据。200mm×200mm 的玻璃光计算芯片，可集成 6.5 亿个计算单元，每个 token 的计算都以光速完成，不仅大幅提升了数据处理效率，更凭借零静态功耗的特性，进一步优化了运行成本。
研发进展超预期 全光计算系统蓝图浮现
目前，光本位科技的玻璃光计算芯片研发已驶入快车道。公司已完成玻璃基底上光波导等核心光学器件的制备工艺验证，波导损耗指标优化至低于硅光平台的水平。与此同时，大规模阵列样品的制备工作与相变材料的工艺优化同步推进，上下游产业链也已实现贯通：上游与纳米压印设备厂商联合优化工艺参数，下游与大型企业建立研发应用双向反馈机制，为产品的快速迭代和商业化落地筑牢基础。
不止于芯片研发，光本位科技更勾勒出下一代全光计算系统的宏大蓝图。其目标是构建全光驱动的 AI 计算体系，让整个 AI 计算任务都通过光信号完成，彻底突破电计算的能耗与散热瓶颈，实现超高算力与超低能耗的兼顾。玻璃衬底的独特优势在此过程中尤为关键，其表面平整、热膨胀系数低、翘曲率小的特性，能够更便捷地实现不同平台芯片的集成，为全光计算系统的搭建提供了核心支撑。
重构产业格局 开启全场景算力解决方案
对于光计算的未来，程唐盛信心十足。他认为，玻璃光计算芯片将颠覆当前光计算产品 “电主光辅” 的架构，推动行业向 “光电融合、以光为主” 乃至 “全光” 的计算集群架构演进。
光本位科技的目标，是打造覆盖全场景的全栈光计算解决方案：面向 C 端用户，推出算力达 50P + 的玻璃光计算盒子，其算力堪比家用小型数据中心，可支撑人形机器人等智能设备的运行；针对大模型企业，提供 500P + 算力的 “光算 + 光连” 一体化方案；为政府和大型企业，则量身定制 “光算 + 光连 + 光传” 的综合解决方案，助力建设算力超 5000P + 的大型数据中心。
这场由玻璃衬底引发的算力革命，有望成为中国科技企业改写全球 AI 计算竞争格局的关键契机，推动行业迎来类似新能源汽车的颠覆性产业变革。
