哥倫比亞大學工程學院研究團隊日前發表一個創新3D光電平台，該平台結合光子學與CMOS電子學，能夠以極低能耗（每位元120飛焦耳）實現高達800 Gb/s的頻寬，並達到5.3 Tb/s/mm2的頻寬密度。此技術透過在小型晶片佔用空間內整合80個光子發射器和接收器，解決了AI系統資料傳輸的能源效率和頻寬瓶頸問題，為下一代AI硬體提供高效能、高頻寬的解決方案。

這項創新利用商用元件，以低成本方式實現光子裝置與電子電路的3D整合，為分散式運算和高效能運算帶來革命性潛力，並已發表於《自然光子學》（Nature Photonics）期刊。

研究團隊提出一種結合光子學與先進互補式金屬氧化物半導體（CMOS）電子學的新方法，重新定義高效能、高頻寬的資料通訊。這項發明解決了持續阻礙更快、更有效AI技術發展的關鍵資料流問題。

在小型晶片佔用空間內實現了高密度80個光子發射器和接收器。該裝置以每位元僅120飛焦耳的能耗，提供高達800 Gb/s的頻寬，並具有驚人的能源效益。此創新將頻寬密度提升至5.3 Tb/s/mm2，遠遠超越當前標準。

團隊的研究透過重新定義運算節點之間的資料傳輸方式，解決了長期存在的擴展性和能源效率問題。透過3D結合光子和電子電路，該技術消除了傳統資料本地化限制，並提供更佳的節能和高頻寬密度。