قبل عشرين عامًا، استخدم ديفيد ر. سميث، الأستاذ في جامعة ديوك، مواد مركبة اصطناعية تسمى “المواد الخارقة” لصنع عباءة إخفاء حقيقية. في حين أن هذه العباءة لم تكن تعمل حقًا مثل هاري بوتر، حيث أظهرت قدرة محدودة على إخفاء الأشياء من ضوء طول ميكروويف واحد، فإن تلك التطورات في علم المواد انتقلت في النهاية إلى أبحاث الكهرومغناطيسية.
واليوم، تعمل شركة نيوروفوس، وهي شركة ناشئة متخصصة في مجال الضوئيات، ومقرها أوستن، انبثقت من جامعة ديوك وميتاسيبت (حاضنة يديرها سميث)، على تطوير هذا البحث لحل ما قد يكون أكبر مشكلة تواجه مختبرات الذكاء الاصطناعي والمقاييس الفائقة: كيفية توسيع نطاق قوة الحوسبة مع الحفاظ على استهلاك الطاقة تحت السيطرة.
لقد توصلت الشركة الناشئة إلى “مُعدِّل سطحي خارق” بخصائص بصرية تمكنه من العمل كمعالج موتر أساسي للقيام بضرب ناقلات المصفوفة – الرياضيات التي تقع في قلب الكثير من أعمال الذكاء الاصطناعي (خاصة الاستدلال)، والتي يتم تنفيذها حاليًا بواسطة وحدات معالجة الرسوميات المتخصصة ووحدات TPU التي تستخدم بوابات وترانزستورات السيليكون التقليدية. ومن خلال تركيب الآلاف من هذه المعدِّلات على شريحة، تدعي شركة نيوروفوس، أن “وحدة المعالجة الضوئية” الخاصة بها أسرع بكثير من وحدات معالجة الرسوميات السيليكونية المستخدمة حاليًا بشكل جماعي في مراكز بيانات الذكاء الاصطناعي، وأكثر كفاءة بكثير في الاستدلال (تشغيل النماذج المدربة)، والتي يمكن أن تكون مهمة مكلفة إلى حد ما.
ولتمويل تطوير رقائقها، قامت شركة نيوروفوس للتو بجمع 110 ملايين دولار في جولة من السلسلة أ بقيادة جيتس فرونتير (شركة المشاريع التابعة لبيل جيتس)، بمشاركة مايكروسوفت إم 12، وكاربون دايركت، وأرامكو فنتشرز، وبوش فنتشرز، وتكتونيك فنتشرز، وسبيس كابيتال، وغيرها.
الآن، الرقائق الضوئية ليست جديدة. من الناحية النظرية، تقدم الرقائق الضوئية أداء أعلى من السيليكون التقليدي لأن الضوء ينتج حرارة أقل من الكهرباء، ويمكنه الانتقال بشكل أسرع، وأقل عرضة للتغيرات في درجات الحرارة والمجالات الكهرومغناطيسية.
لكن المكونات الضوئية تميل إلى أن تكون أكبر بكثير من نظيراتها من السيليكون، وقد يكون من الصعب إنتاجها بكميات كبيرة. كما أنهم بحاجة إلى محولات لتحويل البيانات من الرقمية إلى التناظرية والعكسية، والتي يمكن أن تكون كبيرة وتستهلك قدرًا كبيرًا من الطاقة.
ومع ذلك، تفترض شركة نيوروفوس أن السطح الخارق الذي طورته يمكنه حل كل هذه المشاكل بضربة واحدة لأنه أصغر بنحو “10000 مرة” من الترانزستورات الضوئية التقليدية. وتدعي الشركة الناشئة أن الحجم الصغير يمكّنها من تركيب آلاف الوحدات على الشريحة، مما يؤدي إلى كفاءة أكبر بكثير من السيليكون التقليدي لأن الشريحة يمكنها إجراء العديد من العمليات الحسابية في وقت واحد.
حدث تك كرانش
سان فرانسيسكو
|
13-15 أكتوبر 2026
قال الدكتور باتريك بوين، الرئيس التنفيذي والمؤسس المشارك لشركة Neurophos، لـ TechCrunch: “عندما تقوم بتقليص الترانزستور البصري، يمكنك إجراء المزيد من العمليات الحسابية في مجال البصريات قبل أن تضطر إلى إجراء هذا التحويل مرة أخرى إلى مجال الإلكترونيات”. “إذا كنت تريد أن تسير بسرعة، عليك أن تحل مشكلة كفاءة الطاقة أولاً. لأنك إذا كنت ستأخذ شريحة وتجعلها أسرع 100 مرة، فإنها تحرق طاقة أكثر 100 مرة. لذلك تحصل على امتياز السير بسرعة بعد حل مشكلة كفاءة الطاقة.”
والنتيجة، كما تدعي شركة Neurophos، هي وحدة معالجة بصرية يمكنها أن تتفوق بشكل كبير على وحدة معالجة الرسوميات B200 AI من Nvidia. تقول الشركة الناشئة إن شريحتها يمكن أن تعمل بتردد 56 جيجا هرتز، مما ينتج عنه ذروة 235 عملية بيتا في الثانية (POPS) وتستهلك 675 واط، مقارنة بـ B200، الذي يمكنه توفير 9 POPS عند 1000 واط.
يقول بوين إن شركة Neurophos قد تعاقدت بالفعل مع العديد من العملاء (على الرغم من أنه رفض ذكر اسم أي منهم)، والشركات بما في ذلك Microsoft “تبحث عن كثب” في منتجات الشركة الناشئة.
ومع ذلك، تدخل الشركة الناشئة سوقًا مزدحمًا تهيمن عليه شركة Nvidia، الشركة العامة الأكثر قيمة في العالم، والتي عززت منتجاتها بشكل أو بآخر طفرة الذكاء الاصطناعي بأكملها. هناك أيضًا شركات أخرى تعمل في مجال الضوئيات، على الرغم من أن بعضها، مثل Lighmatter، قد ركز على التركيز على الروابط البينية. ولا تزال شركة نيوروفوس على بعد سنوات قليلة من الإنتاج، ومن المتوقع أن تصل رقائقها الأولى إلى السوق بحلول منتصف عام 2028.
لكن بوين واثق من أن التقدم في الأداء والكفاءة في السطح الخارق سيثبت خندقًا كافيًا.
“ما يفعله الجميع، وهذا يشمل Nvidia، من حيث الفيزياء الأساسية للسيليكون، فهو في الواقع تطوري وليس ثوريًا، وهو مرتبط بتقدم TSMC. إذا نظرت إلى تحسين عقد TSMC، في المتوسط، فإنها تتحسن في كفاءة استخدام الطاقة بحوالي 15٪، وهذا يستغرق بضع سنوات “.
“حتى لو قمنا بتخطيط التحسن الذي حققته Nvidia في الهندسة المعمارية على مر السنين، بحلول الوقت الذي نخرج فيه في عام 2028، لا يزال لدينا مزايا هائلة مقارنة بأي شخص آخر في السوق لأننا بدأنا بـ 50x على Blackwell في كل من كفاءة الطاقة والسرعة الأولية.”
ولمعالجة مشكلة التصنيع التي واجهتها الرقائق الضوئية تقليديًا، تقول شركة Neurophos إن رقائقها يمكن تصنيعها باستخدام مواد وأدوات وعمليات مسبك السيليكون القياسية.
سيتم استخدام التمويل الجديد لتطوير أول نظام حوسبة ضوئي متكامل للشركة، بما في ذلك وحدات OPU الجاهزة لمركز البيانات، ومجموعة كاملة من البرامج، وأجهزة المطورين التي يمكن الوصول إليها مبكرًا. وتقوم الشركة أيضًا بافتتاح موقع هندسي في سان فرانسيسكو وتوسيع مقرها الرئيسي في أوستن، تكساس.
وقال الدكتور مارك تريمبلاي، نائب رئيس الشركة والزميل الفني للبنية التحتية الأساسية للذكاء الاصطناعي في مايكروسوفت، في بيان: “يتطلب استدلال الذكاء الاصطناعي الحديث كميات هائلة من الطاقة والحوسبة”. “نحن بحاجة إلى إنجاز كبير في مجال الحوسبة على قدم المساواة مع القفزات التي شهدناها في نماذج الذكاء الاصطناعي نفسها، وهو ما تعمل تكنولوجيا نيوروفوس وفريق المواهب العالية على تطويره.”
