Q.ANT推出光子AI芯片生产试验线

人工智能光子处理开发商 Q.ANT 在斯图加特微电子研究所 (IMS CHIPS) 启动了一条专用于生产基于薄膜铌酸锂(TFLN) 的光子芯片的生产线。双方表示，Q.ANT 的光子芯片技术与 IMS CHIPS 现有 CMOS 生产设施的升级改造相结合，为全球芯片生产的经济高效现代化绘制了蓝图。

该生产线预计将通过提供速度更快、更节能的处理器来加速生产用于人工智能应用的节能、高性能处理器，以满足人工智能和高性能计算 (HPC) 日益增长的计算需求。Q.ANT 已投资 1400 万欧元（1470 万美元）购买机器和设备，以补充新的光子芯片生产线。

Q.ANT首席执行官Michael Förtsch 表示：“借助这条试验生产线，我们正在加快产品上市时间，并为光子处理器成为高性能计算的标准协处理器奠定基础。到 2030 年，我们的目标是让我们的光子处理器成为可扩展、节能的 AI 基础设施基石。”

该试验生产线每年最多可生产 1000 片晶圆，专为使用 TFLN 进行生产而设计，TFLN 可在数 GHz 下实现超快速光信号操控，无需加热来调制光子电路上的光。该生产线的建立使 Q.ANT 能够改进其芯片架构，以满足不断变化的市场需求。它还为 Q.ANT 的光子原生处理单元和原生处理服务器 (NPS) 解决方案提供了研发基础，旨在为高性能计算数据中心提供支持。

据 Q.ANT 称，其 NPS 解决方案旨在加速关键工作负载，包括 AI 模型训练和推理；科学和工程模拟；复杂数学方程的实时处理；以及用于机器学习的高密度张量运算。 

据合作伙伴称，这种制造方法可以使各国获得更大的半导体制造弹性，减少对全球供应链的依赖，并加速推动数据中心、研究机构和先进产业创新的关键技术的发展。

这一发展源于 Q.ANT 和 IMS CHIPS于 2023 年签署的一项协议。

IMS Chips 总监兼首席执行官 Jens Anders 表示：“通过与 Q.ANT 合作，我们将利用我们的半导体制造专业知识来加速光子处理器的工业化，并建立可扩展的节能计算模型——这是人工智能未来的关键一步。”

Q.ANT 是 TRUMPF 研发部门于 2018 年分拆出来的公司。该公司自成立以来一直得到 TRUMPF 的支持，包括 2021 年的八位数投资，以及众多合作伙伴和财团。

在人工智能应用方面，Q.ANT展现了令人瞩目的能力。2024年9月，Q.ANT推出光子处理器云端访问服务，在手写数字识别任务中实现95%的神经网络推理准确率。首席执行官Michael Förtsch表示，这项技术可能将ChatGPT类推理成本从约30美分降低到每次查询不到1美分。

在计算之外，Q.ANT还开发了出色的量子传感技术。粒子传感器可以实时分析2到700微米范围内的粒子，应用于工业藻类培养的生物反应器监测。Q.ANT还与博世等合作伙伴共同开发量子陀螺仪，用于空间通信中立方体卫星的精确定位。

更引人注目的是Q.ANT在人机接口技术方面的突破。计划于2025年1月商业化的生物传感器技术，能够检测神经束中的肌肉信号，并在毫秒内转化为假肢手部动作。德国联邦肢体截肢者协会主席Dieter Jueptner认为，这项技术将提升截肢者的生活质量和社会融入度。

展望未来，Q.ANT的愿景更加宏大。Förtsch计划开发能够检测脑电波的磁场量子传感器，通过光遗传学技术实现人体机能增强。这项技术可能在大脑和外部器件之间建立光学反馈回路，扩展人类感知能力。公司获得政府和产业界的大力支持，参与1770万欧元的QPIC-1光量子计算项目，并领导5000万欧元的Phoquant光计算架构开发项目。这些项目连同在光子处理和量子传感领域的现有成就，使Q.ANT在量子技术商业化领域处于领先地位。

2016年，《自然》杂志社论“超越摩尔”中明确指出电子芯片难以为继。2019年，美国普林斯顿大学普鲁尼（Prucnal）等人撰文指出人工智能大数据时代对算力的需求每三个半月翻一番，远超摩尔定律所预测的算力供给量，即每18～24个月翻一番。同年，美国国防部高级研究计划局（DARPA）启动“未来计算系统”项目，目的是研究基于知识/推理的引擎，具备深度学习能力、高算力和低功耗的集成光子芯片。如此来看，未来光子芯片前景无限。