二十年前,杜克大学教授 David R. Smith 利用人工复合材料超材料制造出“隐形斗篷”。尽管该设备仅能针对单一微波波长有限隐藏物体,但相关材料科学的进步已逐渐渗透至电磁学领域。
如今,总部位于奥斯汀的光子学初创公司 Neurophos(从杜克大学和 Metacept 分拆)正将这项研究推向深处,旨在解决 AI 实验室和超大规模企业的核心痛点:如何在控制功耗的同时扩展计算能力。
该公司开发出“超表面调制器”,其光学特性使其可作为张量核心处理器执行矩阵向量乘法——这是 AI 推理等任务的核心运算。据称,通过在芯片上集成数千个调制器,其“光学处理单元”在推理效率上远超当前数据中心主流的硅基 GPU。
为资助芯片开发,Neurophos 完成由盖茨前沿领投的 1.1 亿美元 A 轮融资,微软 M12、Carbon Direct、Aramco Ventures、Bosch Ventures、Tectonic Ventures 及 Space Capital 等参与投资。
光子芯片的优势与挑战
理论上,光子芯片因光传输热量少、速度快且抗干扰强,性能优于传统硅基芯片。然而,光学组件通常体积大、难量产,且数模转换过程功耗高。
Neurophos 认为其超表面技术可一举解决上述问题。该技术比传统光学晶体管小约一万倍,允许在芯片上高密度集成单元,从而大幅提升并行计算效率。
CEO Patrick Bowen 博士表示:“缩小光学晶体管尺寸可在光域进行更多数学运算,减少数据回传电子域的频次。追求速度必须先解决能效,否则功耗将随速度线性增长。”
性能对标与市场前景
Neurophos 声称其光学处理单元大幅超越 Nvidia B200:运行频率达 56 GHz,峰值性能 235 POPS,功耗仅 675W;而 B200 在 1000W 功耗下性能为 9 POPS。
Bowen 透露公司已签署多家客户协议,微软等巨头正密切关注其产品。尽管面临 Nvidia 主导的竞争格局,且 Lightmatter 等同行已转向互连技术,Neurophos 仍坚信其性能护城河。
Bowen 指出,硅基芯片演进依赖台积电制程节点改进,能效提升缓慢。相比之下,Neurophos 预计在 2028 年推出产品时,其能效和原始速度仍将比 Blackwell 架构高出 50 倍。
量产计划与资金用途
为解决量产难题,Neurophos 芯片采用标准硅晶圆厂材料、工具和工艺制造。首批芯片预计于 2028 年中上市。
本轮融资将用于开发首个集成光子计算系统,包括 OPU 模块、软件栈及开发者硬件,并将在旧金山增设工程站点,扩大奥斯汀总部规模。
微软核心 AI 基础设施部门 Marc Tremblay 博士评价道:“现代 AI 推理需要算力与电力的双重突破,这正是 Neurophos 技术正在实现的目标。”

