Chip Komputasi Optik Ini Memiliki Performa 10 Kali Nvidia—Dapatkah Melewati Batas Teknologi Silikon?

Perusahaan chip AI Neurophos, berbasis di Austin, Texas, baru-baru ini mengumumkan hasil uji terobosan untuk unit pemrosesan optik (OPU) mereka. Perusahaan mengklaim OPU buatan sendiri ini memiliki performa komputasi sepuluh kali lipat dibanding superkomputer AI Nvidia Vera Rubin NVL72 terbaru, dengan konsumsi daya yang hampir setara.

Menurut CEO Patrick Bowen, lompatan performa dicapai melalui dua inovasi utama: matriks komputasi berskala besar dan frekuensi jam operasional tinggi. OPU ini mengintegrasikan matriks sensor fotonik 1000×1000 piksel, lebih dari 15 kali lipat matriks 256×256 yang digunakan sebagian besar GPU AI. Selain itu, ukuran fisik fototransistor dikurangi sekitar 10.000 kali, mengatasi batas integrasi pada chip fotonik silikon tradisional.

Secara perangkat keras, inti Tulkas T100 seluas sekitar 25 mm², setara dengan satu inti tensor secara “optik”. Meskipun memiliki lebih sedikit inti dibanding chip Vera Rubin Nvidia dengan 576 inti tensor, kombinasi matriks besar dan frekuensi jam 56 GHz memungkinkan Tulkas T100 melampaui GPU Nvidia dalam performa nyata. Frekuensi jam ini 6 kali lebih tinggi dari rekor 9,1 GHz Intel Core i9-14900KF dan jauh lebih tinggi dari RTX Pro 6000 Nvidia 2,6 GHz.

Teknologi fototransistor Neurophos kompatibel dengan sistem manufaktur semikonduktor yang ada, membuka peluang kerja sama dengan pabrik besar seperti Intel dan TSMC. Chip ini masih dalam tahap pengujian laboratorium, dengan produksi massal diperkirakan pada 2028. Tantangan utama termasuk integrasi unit pemrosesan vektor dan sinkronisasi antara SRAM dan unit komputasi optik.

Photonics, dengan kecepatan tinggi dan konsumsi daya rendah, menjadi fokus utama perusahaan teknologi global. Nvidia Vera Rubin telah mengintegrasikan Spectrum-X optical Ethernet switch, sementara AMD berencana berinvestasi $280 juta untuk membangun pusat R&D fotonik silikon. Banyak startup juga masuk ke bidang ini, mendorong diversifikasi riset komputasi optik.

Terobosan Neurophos menunjukkan keunggulan alami komputasi optik dalam pelatihan model AI dan inferensi presisi rendah. Menggantikan elektron dengan foton secara fisik mengatasi batas panas dan frekuensi chip tradisional. Meski tantangan masih ada terkait hasil produksi massal, biaya, dan kompatibilitas arsitektur elektronik, fotonik menawarkan jalur baru untuk melewati batas komputasi silikon.

Dengan permintaan AI global yang terus melonjak, fotonik bisa menjadi inti komputasi AI generasi berikutnya. Perkembangan Neurophos, bersama investasi Nvidia dan AMD, akan mempercepat adopsi fotonik. Arsitektur heterogen foton-elektron berpotensi menjadi standar bagi superkomputer AI di masa depan.