隨著摩爾定律放緩，現有的矽基處理器性能提升逐漸面臨瓶頸，光子晶元是未來有可能取代矽基晶元的選擇之一，日前國內一家公司曦智科技發佈了新一代光子計算處理器PACE，1GHz頻率下某些運算的性能就是GPU的數百倍了。

據他們所說，其最新高性能光子計算處理器——PACE（Photonic Arithmetic Computing Engine，光子計算引擎）單個光子晶元中集成超過10000個光子器件，運行1GHz系統時鐘，運行特定循環神經網路速度可達目前高端GPU的數百倍。

PACE成功驗證了光子計算的優越性，是曦智科技在積體電路產業的又一重大突破。

基於光執行矩陣向量乘法時延極低的基本原理，曦智科技發佈的最新光子計算處理器PACE通過重複矩陣乘法和巧妙利用受控雜訊組成的緊密迴環來實現低延遲，從而生成了伊辛問題（Ising）和最大割/最小割問題（Max-cut/Min-cut）的高品質解決方案。

PACE包含64×64的光學矩陣，核心部分由一塊集成矽光晶元和一塊CMOS微電子晶元以3D封裝形式堆疊而成。

對於每個光學矩陣乘法，輸入向量值首先從片上存儲中提取，由數模轉換器轉換為類比值，通過電子晶元和光子晶元之間的微凸點應用於相應的光調製器，形成輸入光向量。

接著，輸入光向量通過光矩陣傳播，產生輸出光向量，並達到一組光電探測器陣列，從而將光強轉換為電流信號。

最後，電信號通過微凸點返回到電子晶元，通過跨阻放大器和模數轉換器返回數位域。 測試顯示，PACE的運算速度可達目前高端GPU的數百倍。