日本TDK公司當地時間周二(4月15日)宣稱，其取得了一項重大光學技術突破，新技術的數據處理速度可達現有電子器件的10倍，從而有望解決制約生成式人工智能發展的關鍵瓶頸。
這家蘋果公司的供應商稱，它們已經展示了全球首個“自旋光電探測器”，該探測器結合了光學、電子和磁性元件，能實現20皮秒(1皮秒等于1萬億分之一秒)的響應時間，未來有望取代現有的基于半導體的光電探測器，后者目前被廣泛用于芯片間數據傳輸。
目前，現有處理器之間的數據傳輸，是通過電子信號進行，但隨著AI數據愈發龐大，以更高的速度、更低的能耗實現海量數據傳輸，已成為人工智能技術演進的必由之路。
TDK下一代產品開發中心高級經理Hideaki Fukuzawa表示，AI處理器傳輸數據的速度，眼下受到了當前電子技術的嚴重限制。
“數據傳輸是人工智能的最大瓶頸，而不是GPU的性能。由于我們可以突破目前的許多瓶頸，我們認為這項技術將改變人工智能和數據中心行業的游戲規則，”Fukuzawa稱。
根據TDK在官方新聞稿中的介紹，由TDK構思與開發的這款磁性器件可探測近紅外和可見光。TDK將其目前應用于數十億個HDD磁頭的磁隧道結(MTJ)技術應用于光子學領域的硬盤磁頭。該技術的主要優勢之一在于使用了單晶基板，因此不涉及晶體生長，且該器件的成型與基板材料無關。
相較而言，傳統基于半導體的光電探測器在波長較短的情況下存在物理限制。
而由于自旋光電探測器的工作原理完全不同，且利用了電子加熱現象，因此即使波長縮短，也能以超高速度運行。
值得一提的是，TDK表示，新器件還能降低功耗——這是人工智能數據中心擴展的另一個關鍵問題。
此外，用于增強現實和虛擬現實的智能眼鏡以及高速圖像傳感器，也是該技術未來的潛在市場。而與抗宇宙射線能力較弱的傳統半導體光感設備相比，MTJ元件也具備很強的抗宇宙射線能力，預計還能被用作航空航天應用領域的光探測元件。
日本大學電氣工程教授Arata Tsukamoto作為合作研究方對該設備進行測試后評價稱，“無論從科學還是技術角度看，自旋光電探測器都展現出非凡潛力。當前處理器間通過電信號傳輸數據，但AI所需的海量數據已要求轉向速度更快的光學技術。”
TDK目前計劃開展進一步測試，驗證設備在超高速下的持續工作性能，目標在2026年3月底前向客戶提供樣品，未來3-5年內實現量產。
而盡管該技術尚不成熟，而且與集成電路設計人員一起建立該技術的生態系統也是一大挑戰，但TDK相信，與其他解決方案相比，其設備可以減少晶圓工藝的數量，從而具有成本優勢。
該設備是光子集成電路市場的一部分，根據技術研究機構IDTechEx的預測，由于生成式人工智能的需求，該市場規模將在未來十年擴大十倍以上，達到545億美元。
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