据外媒Tom’s Hardware报道，近日，获得比尔·盖兹旗下Gates Frontier Fund投资的AI芯片初创公司Neurophos发布了其首款光学处理单元（OPU）产品，型号为“Tulkas T100”。该芯片在FP4/INT4等低精度AI计算负载下，性能可达英伟达最新Vera Rubin GPU的约10倍，同时功耗水平相近。Neurophos表示，该芯片采用现有半导体制程技术，未来可能交由台积电或英特尔代工生产。
近年来，人工智能（AI）技术的快速发展使得算力需求呈现爆炸式增长。尽管以英伟达为代表的GPU芯片性能提升显著，但这种提升更多依赖芯片面积、制程工艺和功率的增加，限制了单位性能的增长，同时带来了巨大的能源消耗和高昂成本。
Neurophos专注于光子计算为核心的AI加速器研发，认为当前依赖GPU的AI数据中心建设趋势并非最佳解决方案。其提出的“光学处理单元”（OPU）是一种全新的AI加速芯片。光子计算通过光子矩阵完成运算任务，颠覆了传统CMOS电子芯片的运算逻辑。其性能提升与光子矩阵规模、主频速率和波长数量等参数相关，而非晶体管密度或制程工艺，具备高通量、低延时、低功耗等优势。
Neurophos宣称，已成功将光学晶体管尺寸缩小10,000倍，使光子计算首次具备与数字CMOS架构竞争的可行性。通过结合调制器与内存计算技术，Neurophos加速了AI核心的矩阵乘法运算，减少了数据传输，并支持Triton、JAX等主流AI软件工具。目前，该公司在光计算领域已积累超过300项专利。
“Tulkas T100”配备了1000×1000的光子计算矩阵，约为现代GPU中256×256矩阵的15倍，计算核心密度惊人。结合56GHz时钟频率、200MB二级缓存和768GB HBM，单个光学“张量核心”可完成英伟达芯片中数百个核心的工作量。其FP4/INT4算力达0.47 ExaFLOPS，FP16/INT16算力为0.4 PFLOPS，峰值功率为2kW，平均功率为1kW，计算能效高达235 TOPS/W。
此外，Neurophos推出了8×OPU的机架系统，配备3.07TB HBM，FP4/INT4算力可达2 ExaFLOPS，FP16/INT16算力为1.6 PFLOPS，性能优于3000磅重的GPU机架系统，峰值功率仅10KW，平均功率为5KW。
Neurophos表示，若利用GPU建设数据中心，达到太瓦级算力需20万亿美元投资及1000多座核电站提供能源。而使用OPU，同等算力所需的芯片数量和能源供应均可减少100倍，仅需10座核电站。
目前，Neurophos正与挪威数据中心运营商Terakraft合作，计划于2027年启动光学AI加速器试点项目，并于2028年扩大生产规模。
资料显示，Neurophos成立于美国奥斯汀，是杜克大学和Metacept Inc.的衍生公司，团队成员来自英伟达、AMD、苹果、Meta、谷歌等知名企业。2023年12月，Neurophos完成种子轮融资，2024年1月完成1.1亿美元A轮融资，总融资额达1.18亿美元。
