维度网讯,马克·拉什沃思(Mark Rushworth)是英国全光网络交换机公司Finchetto的创始人兼首席执行官,持有集成光子芯片设计证书,并且是英国政府光通信与光子学专家工作组成员。他指出,英国目前约有140个数据中心正在排队等待接入电网,其总能源需求预计将超过该国峰值电力需求。与此同时,OpenAI宣布暂停其Stargate UK项目,并将原因归咎于英国工业用电成本高企及尚未解决的监管环境,该项目原计划于2026年第一季度部署8000个GPU投入运行。
一项最新调查发现,政府战略所依赖的数十亿已公布的AI投资大多未兑现:位于埃塞克斯的一个旗舰级超级计算机站点在二月被探访时仍是一个脚手架堆场,而政府承认没有机制核实这些被算作已兑现的承诺。分析认为,如果政策继续依赖与美国超大规模企业的头条交易,而非在英国现有基础上建设,那么让英国成为G7中AI采纳最快国家的承诺将落空。讨论中遗漏的是一种技术路线——光子学,它不仅能更高效地驱动AI,而且可从根本上重新构想AI基础设施的运作方式。
光子学长期支撑电信行业,为全球传输数据的光纤网络提供动力。但数据到达计算设备后,必须从光转换为电以进行处理、交换和路由,这种转换会引入延迟并消耗大量电力。如今,光子学正超越光纤和收发器等传统角色,开始渗透到传统由电子学主导的计算和网络基础设施领域,有望在系统层面提高速度、消除延迟并降低功耗。新兴架构如共封装光学将光学收发器直接置于计算芯片旁边,通过缩短光-电转换距离来降低功耗和延迟。此外,光学中介层和全光计算系统等技术正在迅速发展。据称,全光网络交换机可将交换机功耗降低高达90%,显著降低延迟,为支持AI工作负载的现代数据中心创造了巨大机遇。
在制造领域,光子集成电路正成为一个快速发展的新兴市场。与需要庞大超大型工厂的电子半导体不同,光子集成电路目前通常工作在200纳米特征尺寸,制造复杂度较低,资本投入也更少。光子制造优先考虑材料科学和集成,这正是英国拥有优势的领域。位于南安普顿的Cornerstone、纽波特的CSA Catapult以及格拉斯哥和谢菲尔德的新兴研发基础设施,提供了一个先进且可扩展的网络。光子学依赖于多种材料,例如用于低损耗波导的氮化硅、用于激光器和探测器的磷化铟、用于调制器的薄膜铌酸锂,这创造了一种较少由单一生产模式主导、更适应灵活创新生态系统的格局。
在数据中心电力需求方面,AI的进步已超越其依赖的能源基础设施,导致数据中心电力需求与电网容量之间存在12至24个月的差距。英国天然气与电力市场办公室报告称,140个数据中心排队接入电网,其总能源需求预计将超过该国整个峰值电力需求。如果基于光子学的基础设施能将交换机功耗降低高达90%,那么排队进入电网的有效负荷将缩小。领先的芯片制造商已在拥抱这一转变,NVIDIA的共封装光学互连将光更接近硅以节省功耗和带宽,超大规模企业也开始围绕光基平台重新设计网络。
在欧洲,公司通过欧盟芯片法案获得资金用于玻璃基光子学基板。美国、日本和加拿大也加速了围绕光子集成和封装的公私投资。为确保领导地位,英国需要一项协调的国家战略,让工业界、政府和学术界从原型设计到生产阶段进行合作,包括对铌酸锂和磷化铟等高价值材料进行有针对性的支持,加大对Cornerstone等扩产中心的扶持,并与加拿大C2MI等国际中心建立紧密联系。
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