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天才少年沈亦晨:研究光子芯片,只为打破美国封锁,制造中国芯

他是毕业于麻省理工学院并获得博士学位的高学历人才,曾在读博期间就以第一作者的身份,在《科学》杂志上发表了关于光学领域的论文。

这位优秀青年曾获得无数国内外大奖,在创立公司后,推出了公司第一套光子芯片,致力于打破美国封锁,解决国产芯片制造的难题。

他究竟有着怎样过人的本领?本期子牙童趣恰同学少年就和大家一起了解,誓让国人看见中国芯片未来的“追光者”——沈亦晨。

1989年出生的沈亦晨在浙江杭州长大。因为父亲是从事电力工程方面的人员,受父亲影响,他从小就对物理表现出了极高的兴趣。

于杭州外国语学校读完中学后,便前往新加坡南洋理工大学和美国约翰斯·霍普金斯大学,学习自己所感兴趣的物理专业。

2011年,年仅22岁的沈亦晨考入全球高科技和高等研究的先驱领导大学--麻省理工学院攻读物理学博士学位,并开始着手研究纳米光子学,为以后的工作打下良好的基础。

令人不可思议的是2014年,他在麻省理工读博期间就以第一作者的身份在国际顶尖杂志--《科学》上发表了名为《宽波段光学的角度选择》的论文,这也是他第一次表明他在材料尺度方面对光的传播方向的选择。

此后截止到博士毕业前夕,他已经发表了25篇顶级期刊论文并且提交了10项美国专利。正因为对光学研究的不断探索,以及极高的兴趣与天赋,沈亦晨获得了“追光者”的绰号。

这时候的沈亦晨虽身在美国,却心在中国。他深知阻碍我国高新科技发展的拦路虎之一,就是芯片制造的自主权。

我国的芯片制造起步较晚,并且这项技术一直被美国等发达国家封锁,虽然经过科技工作者的努力有较快的发展,但仍然有技术落后、产能不足、人才紧缺等问题亟待解决。

在选择研究纳米光子学期间,沈亦晨就为自己制定,要朝着打造新型国产芯片,以打破美国封锁的目标前进。

他认为未来随着经济增长和科技的更新换代,人们对数据的要求会越来越高,而以往增速缓慢的电子芯片显然不适用,需要更高性能的电子芯片来替代,从而满足需求。

这是对整个电子芯片行业的一大挑战,也是对他的一大挑战。2016年,沈亦晨所在的MIT团队就曾提出用光子代替电子的芯片架构。

其实相较于电子芯片,光子芯片的运算原理有点像眼镜镜片,镜片对穿过它的光波会有一个运算反应,光子芯片使用多光束干涉技术,其干涉条纹信息反映了所需计算的结果,可谓是非常的先进了。

这一年博士毕业后,沈亦晨开始创业旅程。他成立了自己的公司,致力于设计光子芯片。

努力付出总是有回报的,经历重重困难,公司团队在较短时间内成功开发出世界第一款光子芯片原型板卡(Prototype)。

这款芯片原型的诞生,意味着该公司团队成员2017 年发表在国际知名期刊上的,用光子代替电子来进行信息计算的想法是正确的,这也更加坚定了他们想制造出光子芯片的决心。

但是在那个时候,公司开发的整个光子计算系统占据了很大的实验空间,并不是特别简洁。后来团队又对硬件和算法着重进行了创新性的修改。

2018年2月,沈亦晨刚成立一年多的公司备受业界关注,还获得了百度风投,和美国半导体高管财团领投的千万美元种子轮融资。

而沈亦晨亦是凭借光子芯片的开拓性入选了,由网易智能、清华大学数据科学研究院等专业评审团,共同评出的“2018中国AI英雄风云榜”年度人物榜单,并获得商业新锐奖。

沈亦晨倡导的口号是“以光速加速AI”,他认为光子计算的前景是相当可期的,对于芯片和人工智能计算来说相当于一次革新。

一旦研制成功,将会使得目前依赖于电子的AI芯片计算能力提升1000倍,与此同时能耗降低100倍。

早在2016年,沈亦晨就注意到了芯片的能耗问题。就我国的电子数据计算能力而言,全部的数据中心一年的用电量,与整个三峡大坝的发电量不相上下,可见我国能耗问题的严重性。

而光子计算、光子芯片的优越性就体现在这里,电子计算量成十倍、百倍、千倍的增长,光子计算也能轻松解决能耗问题。

另外在较小的空间内,对计算量需求很大、电子芯片也无法叠加任务的时候,比如自动驾驶任务,光学芯片的运用显得更加重要。

2019年,沈亦晨公司的团队终于推出第一套成熟的电子芯片,引发了强烈关注,这一重大的、有创新性突破的成果,将中国芯片自主研发技术带入了一个新阶段。

目前,他的公司已经建立了资金充足、装备齐全、人才优越的光学实验室。整个光学芯片制造技术的进程正在被推动。

而成熟的半导体工艺技术,也给沈亦晨的研发做好了铺垫,他想要打造一个完整的光学计算系统,并申请属于自己的专利生产技术。

前一段时间,我国与美方的芯片问题闹得沸沸扬扬,全民关注的同时,沈亦晨也在努力研发。

华为虽然有一定的芯片自主制作的能力水平,在终端芯片领域已经探索出属于自己的一套结构架式,但是在高端芯片领域生产时,还需要ARM来给予一定的支持。

现如今,我国芯片的短板就在于光刻机,没有这项专利技术,那我国的自主生产芯片的技术就没有实质性的进展,无法走向高端水平。

恰巧光刻机的生产技术是由美方加以控制,我们无法获得,因此就必须另辟蹊径,加快步伐走向光子芯片领域。

沈亦晨认为,相比于电子芯片,光学芯片是更适合做人工计算的。它可以将电子信号转化为光信号,使光学信号在波子传播的过程中相互干涉,完成人工智能制造中最重要的线性运算。

这样的光子芯片在能耗上会低于电子芯片,但速度却更快。只要我们掌握了光子芯片的自主研发制造水平,就不用再担心美国的芯片制造技术的封锁了。

经过多年的奋斗,沈亦晨带领他的公司团队正在将光子芯片做大做强,一步步实现他的目标。

通过配套算法实现光子计算软硬结合,实现更多应用场景可能性,并与谷歌、FaceBook级别的顶尖团队建立了合作关系,有许多新生力量的结合。他也因此获得了诸多荣誉。

光子芯片若是研制成功,不仅是芯片领域的一大突破,对于中国来讲也是宣扬综合国力、科技实力的有力证明。

少年强则国强,中国现在正是需要沈亦晨这样有能力有谋略的青年,来助力中国科技发展。

科技软实力的竞争,现已成为大国之间的角力场。当然,在光子计算的道路上,沈亦晨团队还有太多的路要走。

但他们坚定一个目标,就是做出世界上第一台可以商用的光子计算机,推动人工智能的行业发展和未来计算变革。

你认为沈亦晨能成功吗?他的研发一旦问世,将会给中国带来什么?欢迎大家在评论区留言讨论。

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END

二狗子