坚信光子最终会是突破计算能力和范式边界的钥匙。
出品 | 张通社
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今日(9月4日),上海光电混合算力独角兽曦智科技宣布完成超15亿元C轮融资,中国移动、上海国投、国新基金、浦东创投等投资机构参投,老股东中科创星、沂景资本、某领先互联网厂商等继续追加投资。
目前,曦智科技是国内唯一专注于光电混合算力领域的独角兽企业,正在加速推进下一代光电混合计算卡的开发,将全面支持AI大模型。新一轮融资将加速其核心技术的开发和光电混合算力的规模化落地进程。
值得一提的是,在2025 WAIC期间,曦智科技推出全球首个分布式光互连光交换GPU超节点光跃LightSphere X,并摘获大会最高奖“SAIL大奖”,还在大会上推出了国内首款xPU-CPO光电共封装原型系统,并在积极开发集成度更高、带宽密度更大的CPO方案。
“芯片天才”沈亦晨 归国研发光子芯片
22岁考入麻省理工,25岁突破光子芯片,29岁归国创业……这位身上有着众多标签的物理“芯片天才”,正是曦智科技的创始人沈亦晨。
沈亦晨1989年出生于浙江杭州,父亲是电力工程师,从小鼓励他拆解电器、探索物理原理。
在父亲潜移默化地影响下,沈亦晨特别喜欢看《有趣的科学实验》,甚至看父亲书桌上包含许多电路图的专业书。
“刚开始也觉得晦涩难懂,爸爸就会教我入门知识,还带我做各种物理小实验。”沈亦晨曾回忆,“渐渐地,我对物理和科学知识越来越有兴趣了。”
在杭州外国语学校读初一时,沈亦晨就自主研发出“电动小轮船”“自动浇花器”等小发明;初二时,代表学校参加物理竞赛并斩获二等奖。但沈亦晨并未沉浸于成绩——他反复“复盘”赛场表现,通过重做题目、还原实验细节查找不足,这种严谨的“迭代思维”,恰是科研者的核心素养。
高中毕业,沈亦晨考入新加坡南洋理工大学物理系。就读本科期间,他的学术敏锐度已崭露头角:连教授出题中隐藏的逻辑漏洞,他都能一眼识破。
很快,沈亦晨就以“跳级”方式,提前完成本科学业,考取美国霍普金斯大学的硕士。读研期间,他接触到许多超前的物理知识,大大开阔了视野。
2011年,年仅22岁的沈亦晨考入美国麻省理工学院读博,攻读物理学博士。面对7纳米制程的光刻机不能进口到中国的现实,他决定研究最新的芯片技术方向,回避光刻机制程的光学芯片,用光子来加速AI而非电子。
2014年,刚满25岁的他以第一作者身份,在国际顶尖杂志《科学》上发表名为《宽波段光学的角度选择》的论文。在论文里,相关研究证实,光子芯片的计算速度与数据传输速率远超传统电子芯片,而功耗仅为后者的九万分之一。
截止到博士毕业前夕,沈亦晨发表了25篇顶级期刊论文,提交了十项技术专利。基于这些突破性研究成果,沈亦晨获得了“追光者”等称号。
还没正式毕业,他就收到了国外多家知名公司的邀请,为他开出数百万美元的年薪。然而,沈亦晨却选择了归国,投身于光子领域。“能把自己的兴趣爱好变成事业,报效祖国,我觉得是一种莫大的幸福!”
博士毕业后,沈亦晨来到上海创办了曦智科技。这家公司的技术路线从第一天起就带着某种信仰色彩——坚信光子最终会是突破计算能力和范式边界的钥匙。而要实现这个“信仰”,光的技术首先需要持续进步。
比英伟达A10快500倍!自研光电混合技术
公司创立之初,沈亦晨举步维艰。为组建核心研发力量,他辗转联络海外学界人脉,费尽周折召回多位深耕光子领域的师兄弟,目标明确:“打造中国自主可控的光芯”。
彼时,曦智科技刚起步,沈亦晨仅有的个人积蓄,很快便消耗在写字楼租金、水电杂费以及员工薪资等硬性支出上,资金压力骤增。
“尽管有同事体谅公司资金紧张,主动提出暂缓发放薪资,但我知道大家都要生活,不少人还得养家糊口,还房贷、车贷。”沈亦晨回忆道,经济拮据的时候,他办了一笔创业贷款,负债为员工发工资。
研发攻坚期,沈亦晨以“极致压缩成本+最大化研发效率”推进。他长期吃住在公司,办公室破旧沙发成了临时床铺;为节省开支,他极少点外卖,泡面成了日常餐食,将更多时间与资金投入到光子芯片的技术突破中。
直到2019年,公司迎来了转机:曦智科技成功开发出全球首款光子芯片原型板卡,将原本占据半个实验室的光子计算系统集成到常规板卡上,成功解决光子芯片处理准确性问题;
此后,曦智科技进入技术迭代与商业化加速的“快车道”,关键节点成果接踵而至:
2020年,推出配套算法,实现光子计算软硬结合,吸引谷歌、Facebook、AWS等顶尖企业合作;
2021年12月发布第二代光子计算处理器——PACE(Photonic Arithmetic Computing Engine),单个芯片集成超10000个光子器件,运算速度可达当时高端GPU的数百倍,首次验证光子计算的商业化潜力;
2022年,沈亦晨入选世界经济论坛全球青年领袖名单,其主导的光子技术获国际权威认可,进一步提升国产光子芯片的全球行业话语权。
值得一提的是,今年4月,沈亦晨关于光电混合芯片技术的研究论文,成功登上国际顶刊《Nature》,这一成果不仅标志着国产光子计算技术跻身全球前沿水平,更从学术层面验证了其技术路线的可行性。
这次的成果主要聚焦在了自主研发的光子计算处理器——PACE(Photonic Arithmetic Computing Engine)。简单来说,PACE是一种基于光电混合的架构,它通过光执行矩阵向量乘法,可以实现超低延迟和高能效的计算。
这一突破的核心在于PACE的高度集成设计。这个系统集成了超过16000个光子组件,并通过创新的2.5D混合先进封装技术,将光子集成电路(PIC)与电子集成电路(EIC)无缝集成。
实验数据显示,其64×64矩阵运算延迟仅为3纳秒,比英伟达A10快500倍,求解组合优化问题时性能提升近300倍。
技术硬实力直接转化为资本市场的青睐。自2016年成立以来,曦智科技的融资历程始终与技术突破同步推进:2018年,百度率先注资完成种子轮融资,成为其早期发展的重要资本支撑;2020年,斩获中科创星、中金资本、经纬创投等头部机构联合投资的2600万美元,7月又快速获得和利资本数千万美元追加投资。
此次中国移动、上海国投等机构为何砸15亿投向曦智科技?沈亦晨博士表示:“曦智科技正在用颠覆式的底层创新推动算力基础设施的革新,本轮融资将加速公司核心技术的开发和光电混合算力的规模化落地进程。”
双线突破 光子网络与计算业务齐头并进
随着万亿级大模型快速发展,全球算力需求呈爆发式增长,但传统电芯片性能已逼近物理极限(如摩尔定律放缓),算力缺口持续扩大,成为制约AI产业发展的核心瓶颈。
在此背景下,以光子为核心的新型计算技术,被业界普遍视为突破现有计算能力边界、重构算力范式的关键路径。
对于这一技术变革的必要性,沈亦晨博士曾用“交通演进”作过生动比喻:“100年前的上海,用马车和步行通勤,覆盖范围不过几十公里;而在今天,高铁与高速公路网络已经使得一日可达中国半壁江山。”
这种从“慢”到“快”的演进,正映射着当下计算网络面临的瓶颈与突破。
这一判断并非空谈。据曦智科技预测,随着光电混合技术商业化加速,光子芯片在智算中心内的份额将在未来五年内达到30%,成为算力基础设施的核心组成部分。
为抓住这一技术窗口期,曦智科技已率先迈出商业化落地步伐:
2025年,在世界人工智能大会上发布“光跃LightSphere X”分布式全光互连芯片及超节点解决方案,成为国内首个光互连光交换的GPU超节点方案,即将落地上海仪电的国产算力集群。
“这是国内首个落地的基于硅光技术的大规模算力解决方案。”沈亦晨强调该方案的产业价值。此次发布的两大核心方案中,“光互连电交换”方案贴合现有技术路径,具备快速落地优势;而更具革命性的“光互连光交换”方案,彻底摆脱对传统电交换芯片的依赖,从根源上破解当前开放算力生态中的协议壁垒与硬件瓶颈,成为方案核心亮点。
支撑这一突破的,是曦智全球首创的“分布式光交换”(dOCS)芯片。传统的交换方案,无论是电交换还是光交换,都依赖一个中央交换机,像一个大型交通枢纽。
而曦智的方案,则是在每一个GPU的“门口”都设置了一个微型、智能的光路切换站。这让数据流的调度变得极其灵活,且不受连接数量的限制。
正如曦智科技CTO孟怀宇所言,这解决了国内GPU生态的一个核心痛点:“国内十几家GPU企业采用不同互连协议,如同‘十个国家说十种语言’,缺乏统一高性能交换芯片。而我们的光交换方案,就像搭建一套‘不关注火车司机(协议)、只调度铁轨(光路)’的铁路系统,无缝实现多协议GPU的高效互联。”
随着光电融合架构在算力基础设施中的重要性不断提升,曦智科技有望成为下一代算力升级的核心推动者,在万亿级大模型发展的浪潮中开辟新的技术航道,为全球AI产业发展提供更高效的算力支撑。
文字 | KK 编辑|刘程星
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