2/23/2024，光纖在線訊，人工智能需要玻璃的加持。人工智能（AI）是“訓(xùn)練有素”的計(jì)算機(jī)對(duì)人類智能的模擬，而這項(xiàng)引人矚目的技術(shù)已經(jīng)歷了幾十年的演進(jìn)和發(fā)展。AI讓我們的生活變得更加輕松，例如：安全門(mén)禁系統(tǒng)中的面部識(shí)別技術(shù)、大數(shù)據(jù)定制化的社交媒體體驗(yàn)、量身定制的音樂(lè)播放列表，以及個(gè)性化的購(gòu)物推薦等。

AI日益發(fā)展，也可以在很多待開(kāi)發(fā)的領(lǐng)域發(fā)揮作用。例如幫助醫(yī)生診斷和治療疾病，幫助制造商快速發(fā)現(xiàn)和糾正缺陷，甚至實(shí)現(xiàn)汽車(chē)自動(dòng)駕駛。

然而，AI要想實(shí)現(xiàn)這一切，需要康寧提供的一種關(guān)鍵材料：玻璃。

更具體來(lái)說(shuō)，需要康寧開(kāi)發(fā)的互聯(lián)網(wǎng)光纖，以及用于半導(dǎo)體行業(yè)的玻璃元件。



為什么AI對(duì)玻璃的需求如此高?

首先讓我們了解一下人工智能所需的計(jì)算量。

隨著像ChatGPT這樣的大語(yǔ)言模型日益普及（2023年7月，AI文本生成網(wǎng)站月訪問(wèn)量高達(dá)16億次），數(shù)據(jù)中心面對(duì)用戶需求的壓力越來(lái)越大。

數(shù)據(jù)中心，又稱互聯(lián)網(wǎng)的“大腦”通常位于設(shè)置了一排排服務(wù)器的大型倉(cāng)儲(chǔ)場(chǎng)地中，傳輸著我們所有的數(shù)據(jù),計(jì)算著我們每一個(gè)請(qǐng)求。如今，人工智能不斷推升數(shù)據(jù)使用量,數(shù)據(jù)中心也需隨之不斷擴(kuò)大。

舉例來(lái)說(shuō)，2020年推出的GPT-3有1750億個(gè)參數(shù)。而2023年推出的GPT-4大約擁有超過(guò)一萬(wàn)億個(gè)參數(shù)。

“這比三年前多了10倍以上!”康寧公司先進(jìn)光學(xué)商業(yè)技術(shù)總監(jiān)Xavier Lafosse表示，“目前的技術(shù)難以應(yīng)對(duì)這種情況�！�

Lafosse與半導(dǎo)體行業(yè)密切合作（該行業(yè)負(fù)責(zé)制造用于驅(qū)動(dòng)我們?nèi)粘Ｋ�使用的電子設(shè)備的芯片），他認(rèn)為康寧有能力解開(kāi)這個(gè)難題，而這一切都有賴于圖形處理器（GPU）。



GPU是加速AI發(fā)展的關(guān)鍵因素

GPU可以有多種形狀和尺寸，但有一點(diǎn)是不變的：對(duì)快速連接的需求。

常規(guī)計(jì)算使用的是中央處理器（CPU），這是一種基本的電路單元，用于執(zhí)行存儲(chǔ)在其內(nèi)存中的計(jì)算指令，如算術(shù)運(yùn)算和輸入/輸出操作。中央處理器自20世紀(jì)50年代以來(lái)一直是計(jì)算機(jī)的核心部件。

但人工智能需要額外的圖形處理器（GPU）。GPU是專用處理器，對(duì)于游戲、視頻編輯、機(jī)器學(xué)習(xí)和其他需要高質(zhì)量圖形和特效的應(yīng)用來(lái)說(shuō)必不可少。GPU的強(qiáng)大之處在于能夠并行處理多個(gè)數(shù)據(jù)流。

“如果沒(méi)有康寧制造的用于極紫外光刻的超低膨脹玻璃，人們就無(wú)法制造這些GPU，”Lafosse 說(shuō)。

極紫外光刻技術(shù)是制造更先進(jìn)的GPU芯片的主要方法�？祵帋椭鶪PU制造商將芯片做得更小--其特征尺寸可以小到納米級(jí)別作為對(duì)比，人類一根頭發(fā)絲的直徑約為80,000 至 100,000 納米。

在GPU內(nèi)部有高帶寬內(nèi)存，用于存儲(chǔ)GPU的計(jì)算任務(wù)指令�？祵幪峁┎ＡЬ�圓載片在制造過(guò)程中承載內(nèi)存硅晶圓。一旦內(nèi)存品圓被減薄到適當(dāng)厚度（比如40微米）,玻璃品圓載片就會(huì)被分離�？祵幍牟Ａлd片還被用于連接 GPU 和內(nèi)存的中間層晶圓。

玻璃晶圓可以加固GPU的結(jié)構(gòu)，使其在電子和機(jī)械方面都更可靠。

“玻璃還可以作為GPU基板，”Lafosse說(shuō)，“我們相信，隨著GPU越來(lái)越大，玻璃將有助于加強(qiáng) GPU的結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)更好的電子和機(jī)械可靠性，從而提升性能。”

人工智能發(fā)展的瓶頸：GPU與內(nèi)存之間的通信速度。這就指向了康寧的另外一項(xiàng)專業(yè)領(lǐng)域——
光纖與持續(xù)增長(zhǎng)的數(shù)據(jù)流量

GPU需要更緊密組網(wǎng)以實(shí)現(xiàn)正常運(yùn)行�？祵幵�50多年前發(fā)明的革命性玻璃材料——光纖，已被證明可以在GPU之間高速傳輸數(shù)據(jù)�？祵幍墓饫w以其能夠適應(yīng)高密度服務(wù)器環(huán)境而聞名，它可以支持更多的GPU，從而實(shí)現(xiàn)更強(qiáng)大的處理能力。

數(shù)據(jù)中心需要解決快速擴(kuò)容問(wèn)題

以前，安裝人員需要花費(fèi)數(shù)小時(shí)才能完成數(shù)據(jù)中心光纖網(wǎng)絡(luò)的連接，而康寧的即插即用解決方案大大縮短了連接時(shí)間。例如，EDGE預(yù)端接光纖布線系統(tǒng)可將數(shù)十根線纜整合到一個(gè)組件中，從而簡(jiǎn)化數(shù)據(jù)中心內(nèi)的布線工作。這不僅能節(jié)省時(shí)間和空間，還能減少材料的使用，有助促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展。

此外，康寧SMF-28 Contour光纖等創(chuàng)新的小型光纖也發(fā)揮著關(guān)鍵作用，它們不僅具有卓越的抗彎性，而且傳輸損耗也較低。

康寧光纖為人工智能發(fā)展鋪路

康寧專家估計(jì)，運(yùn)行人工智能大語(yǔ)言模型所需的數(shù)據(jù)中心光連接將是現(xiàn)在的五倍。這意味著這些數(shù)據(jù)中心需要部署更多的玻璃光纖，以光信號(hào)的形式將數(shù)據(jù)從一個(gè)地方傳輸?shù)搅硪粋�(gè)地方。

康寧光通信副總裁Mike O'Day表示：“我們從數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)商那里了解到，建設(shè)速度是他們面臨的第一大挑戰(zhàn)。人工智能的發(fā)展速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了所有人的預(yù)期，這場(chǎng)‘競(jìng)賽’已經(jīng)開(kāi)始了。”



O'Day提到：“這些新型光纖反過(guò)來(lái)又促成了一場(chǎng)光纜革命�？梢燥@著提升光纜的密度和光纖數(shù)量，同時(shí)降低了光纜的直徑。”隨著數(shù)據(jù)中心規(guī)模的不斷擴(kuò)大，康寧玻璃材料始終站在數(shù)字化世界發(fā)展的前沿。

“人工智能改變了數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)的游戲規(guī)則，”O(jiān)'Day表示，“在康寧，我們期待與全球最大的超大規(guī)模云運(yùn)營(yíng)商合作，提供人工智能所需的光纖基礎(chǔ)設(shè)施�！�

無(wú)論是通過(guò)光纖實(shí)現(xiàn)以人工智能為重點(diǎn)的數(shù)據(jù)中心，幫助蝕刻先進(jìn)計(jì)算所需的芯片，還是在制造過(guò)程中為重要的GPU組件提供支持，玻璃都是我們未來(lái)人工智能的核心。

就連人工智能也無(wú)法預(yù)測(cè)，下一步，玻璃會(huì)實(shí)現(xiàn)怎樣的未來(lái)。