日本TDK取得重大光学技术突破，10倍速有望破生成式人工智能发展瓶颈

日本的TDK公司于4月15日（4月15日）宣布，它取得了重大的光学技术突破，新技术的数据处理速度达到了现有电子设备的10倍，预计将解决限制生成人工智能的开发的关键瓶颈。

苹果供应商表示，他们已经展示了世界上第一个结合光学，电子和磁性组件的“自旋光电探测器”，以实现20个picseconds的响应时间（1 picsecond等于一千万秒），并有望替换现有的半强度基于半径的光电检测器，该光电量目前用于数据传输，这些光电量是在筹码之间进行数据传输的。

目前，现有处理器之间的数据传输是通过电子信号进行的，但是随着AI数据变得越来越大，它已成为人工智能技术发展的唯一途径，以更高速度和较低的能源消耗实现大量数据传输。

TDK下一代产品开发中心高级经理Hideaki Fukuzawa表示，AI处理器传输数据的速度现在受到当前电子技术的严重限制。

“数据传输是AI的最大瓶颈，而不是GPU性能。由于我们目前可以突破许多瓶颈，因此我们相信这项技术将改变AI和数据中心行业的游戏，”福泽说。

根据TDK的官方新闻稿，TDK构想和开发的这种磁性设备可以检测到近红外和可见光。 TDK将目前的磁性隧道连接（MTJ）技术应用于光子学领域的硬盘头数十亿个HDD头。该技术的主要优点之一是使用单晶体底物，因此它不涉及晶体生长，并且该设备的成型与底物材料无关。

相比之下，在短波长的情况下，传统的基于半导体的光电视具有物理局限性。

但是，由于自旋光探测器的工作原理是完全不同的，并且使用电子加热，因此即使缩短了波长，它也可以以超高的速度运行。

值得一提的是，TDK表示，新设备也可以减少功耗，这是AI数据中心扩展的另一个关键问题。

此外，用于增强和虚拟现实和高速图像传感器的智能眼镜也是该技术的潜在市场。与传统的半导体光敏设备相比，MTJ组件也具有强大的宇宙射线耐药性，预计将用作航空航天应用中的光检测元素。

日本大学电气工程教授Arata Tsukamoto在对该设备进行了测试后评论说：“从科学和技术的角度来看，自旋光检测器显示出非凡的潜力。目前，数据是通过电信机之间的处理器传输的，但是AI需要大量的数据才能转向Optical Technology。”

TDK目前计划进行进一步的测试，以超高速度验证设备的持续工作性能，目的是在2026年3月底之前向客户提供样品，并在未来3 - 5年内实现大规模生产。

尽管该技术尚未成熟，并且使用集成电路设计师建立技术的生态系统也是一个巨大的挑战，但TDK认为其设备可以减少与其他解决方案相比的晶圆过程的数量，从而提供了成本优势。

该设备是光子综合电路市场的一部分，根据技术研究公司IDTECHEX的预测，由于对生成人工智能的需求，在未来十年中将在未来十年中扩展到545亿美元。