哥伦比亚大学工程学院研究团队日前发表一个创新3D光电平台，该平台结合光子学与CMOS电子学，能够以极低能耗（每位元120飞焦耳）实现高达800 Gb/s的频宽，并达到5.3 Tb/s/mm2的频宽密度。此技术透过在小型晶片占用空间内整合80个光子发射器和接收器，解决了AI系统资料传输的能源效率和频宽瓶颈问题，为下一代AI硬体提供高效能、高频宽的解决方案。

这项创新利用商用元件，以低成本方式实现光子装置与电子电路的3D整合，为分散式运算和高效能运算带来革命性潜力，并已发表於《自然光子学》（Nature Photonics）期刊。

研究团队提出一种结合光子学与先进互补式金属氧化物半导体（CMOS）电子学的新方法，重新定义高效能、高频宽的资料通讯。这项发明解决了持续阻碍更快、更有效AI技术发展的关键资料流问题。

在小型晶片占用空间内实现了高密度80个光子发射器和接收器。该装置以每位元仅120飞焦耳的能耗，提供高达800 Gb/s的频宽，并具有惊人的能源效益。此创新将频宽密度提升至5.3 Tb/s/mm2，远远超越当前标准。

团队的研究透过重新定义运算节点之间的资料传输方式，解决了长期存在的扩展性和能源效率问题。透过3D结合光子和电子电路，该技术消除了传统资料本地化限制，并提供更隹的节能和高频宽密度。