Startup Neurophos, wspierany przez Billa Gatesa i Microsoft, zebrał 110 mln $. Ich rewolucyjny chip optyczny, oparty na technologii „peleryny niewidki”, ma być 25x szybszy od Nvidii.
W skrócie:
- Neurophos, startup z Duke University, pozyskał 110 mln dolarów w rundzie Serii A. Liderem inwestycji jest fundusz Billa Gatesa, a wśród uczestników znalazł się Microsoft.
- Firma rozwija procesor optyczny (OPU) oparty na „metapowierzchniach”. Ma on być ponad 25 razy szybszy i znacznie bardziej energooszczędny niż topowy układ B200 od Nvidii.
- Technologia wywodzi się z badań nad metamateriałami, które 20 lat temu posłużyły do stworzenia prototypowej „peleryny niewidki”, a pierwsze chipy trafią na rynek w 2028 roku.
Czasem najlepsze historie technologiczne zaczynają się w miejscach, których nikt by się nie spodziewał. Na przykład od próby stworzenia peleryny niewidki rodem z Harry’ego Pottera. Dwadzieścia lat temu profesor David R. Smith z Duke University użył syntetycznych „metamateriałów”, by stworzyć coś na kształt takiego gadżetu. Co prawda jego płaszcz potrafił ukryć obiekt jedynie przed światłem mikrofal o jednej długości fali, ale tamten eksperyment otworzył drzwi, które prowadzą prosto do największego problemu współczesnej AI – gargantuicznego apetytu na moc obliczeniową i energię.
Dziś z tamtych badań wyrasta Neurophos – fotoniczny startup z Austin, który właśnie pozyskał 110 milionów dolarów na dalszy rozwój. Na liście inwestorów znajdziemy tuzy: fundusz Billa Gatesa (Gates Frontier), Microsoft (M12), Bosch Ventures czy Aramco Ventures. Wszyscy postawili pieniądze na obietnicę, która brzmi jak herezja w królestwie Nvidii. Obietnicę procesora opartego na świetle.
Od peleryny niewidki do procesora AI?
Pomysł na pierwszy rzut oka wydaje się szalony. Fotonika, czyli technologia wykorzystująca światło zamiast elektronów do przetwarzania danych, nie jest niczym nowym. Teoretycznie ma same zalety: światło jest szybsze, generuje mniej ciepła i jest odporne na zakłócenia elektromagnetyczne. W praktyce jednak komponenty optyczne były dotąd znacznie większe od krzemowych odpowiedników, trudne w masowej produkcji i wymagały energochłonnych konwerterów sygnału. To trochę jak budować silnik Ferrari z części od traktora – potencjał jest, ale wykonanie zawodzi.
Neurophos twierdzi, że znalazł rozwiązanie tych problemów w postaci „modulatora metapowierzchniowego”. To właśnie technologia, której korzenie sięgają badań Smitha. Zamiast tradycyjnych tranzystorów krzemowych, firma chce umieścić na jednym chipie tysiące takich modulatorów, tworząc coś, co nazywa Optyczną Jednostką Przetwarzającą (OPU). Kluczem do sukcesu ma być rozmiar. Według startupu jego komponenty są około „10 000 razy” mniejsze niż tradycyjne tranzystory optyczne. To pozwala upakować ich na chipie tak wiele, że problem konwersji sygnału staje się marginalny.
Jak światło ma pokonać krzem?
W sercu działania modeli AI leży operacja matematyczna zwana mnożeniem macierzy przez wektor. To właśnie to zadanie wykonują wyspecjalizowane układy w kartach GPU i procesorach TPU. Neurophos chce robić to samo, ale za pomocą światła. Dr Patrick Bowen, CEO i współzałożyciel firmy, tłumaczy to w prosty sposób: “Gdy zmniejszasz tranzystor optyczny, możesz wykonać znacznie więcej obliczeń w domenie optycznej, zanim będziesz musiał dokonać konwersji z powrotem do domeny elektronicznej” – powiedział w wywiadzie dla TechCrunch.
Jego zdaniem to fundamentalna zmiana paradygmatu. “Jeśli chcesz być szybki, najpierw musisz rozwiązać problem efektywności energetycznej. Bo jeśli weźmiesz chip i uczynisz go 100 razy szybszym, spali on 100 razy więcej mocy. Dostajesz przywilej bycia szybkim dopiero po rozwiązaniu problemu energetycznego” – dodaje Bowen. Innymi słowy, Neurophos nie chce po prostu przyspieszać. Chce zmienić zasady gry.
25 razy szybciej i bez przegrzewania?
A liczby, które podaje startup, robią wrażenie. Ich OPU ma pracować z częstotliwością 56 GHz, osiągając szczytową wydajność 235 Petaoperacji na sekundę (POPS) przy zużyciu 675 watów. Dla porównania, najnowszy akcelerator Nvidii, B200, dostarcza 9 POPS, pobierając przy tym 1000 watów. Matematyka jest bezlitosna: to ponad 25-krotnie wyższa wydajność przy znacznie niższym zużyciu energii. Nic dziwnego, że Microsoft przygląda się projektowi z uwagą.
“Nowoczesne zadania związane z inferencją AI wymagają monumentalnych ilości mocy i zasobów obliczeniowych” – stwierdził dr Marc Tremblay, wiceprezes Microsoftu. “Potrzebujemy przełomu w obliczeniach na miarę skoków, jakie widzieliśmy w samych modelach AI, a właśnie to rozwija technologia i utalentowany zespół Neurophos”.
Czy to wystarczy, by rzucić wyzwanie Nvidii?
Oczywiście droga na szczyt jest długa i wyboista. Rynek jest zdominowany przez Nvidię – obecnie najcenniejszą spółkę publiczną na świecie. Inne firmy również pracują nad fotoniką, choć niektóre, jak Lightmatter, zmieniły strategię, skupiając się na łączach. Co więcej, Neurophos jest jeszcze kilka lat od masowej produkcji. Pierwsze chipy mają trafić na rynek dopiero w połowie 2028 roku.
Bowen pozostaje jednak optymistą. Twierdzi, że postęp u konkurencji jest ewolucyjny, podczas gdy jego firma proponuje rewolucję. “Nawet jeśli uwzględnimy poprawę architektury Nvidii na przestrzeni lat, do czasu naszego debiutu w 2028 roku wciąż będziemy mieli ogromną przewagę nad wszystkimi na rynku, ponieważ zaczynamy z 50-krotną przewagą nad architekturą Blackwell zarówno pod względem wydajności energetycznej, jak i czystej prędkości” – prognozuje. Aby rozwiać obawy o produkcję, Neurophos zapewnia, że jego chipy mogą być wytwarzane przy użyciu standardowych materiałów i procesów stosowanych w odlewniach krzemu. To może być decydujący argument. Pozostaje czekać. Ale na horyzoncie widać coś więcej niż tylko kolejnego konkurenta Nvidii. Widać potencjalną zmianę warty.