उन्नत एआई के लिए चीन के फोटोनिक चिप्स, इलेक्ट्रॉनिक हार्डवेयर प्रभुत्व को चुनौती दे रहे हैं

उन्नत संगणना के क्षेत्र में, कृत्रिम बुद्धिमत्ता (एआई) के लिए पारंपरिक इलेक्ट्रॉनिक हार्डवेयर से एक महत्वपूर्ण बदलाव देखा जा रहा है। चीन इस परिवर्तन का नेतृत्व कर रहा है, जो इलेक्ट्रॉन के बजाय प्रकाश, यानी फोटॉन का उपयोग करके सूचना संसाधित करने वाले फोटोनिक चिप्स को बढ़ावा दे रहा है, जिससे मौजूदा ग्राफिक्स प्रोसेसिंग यूनिट्स (जीपीयू) को सीधी चुनौती मिल रही है। यह नवाचार देश के रणनीतिक प्रयास का हिस्सा है जिसका उद्देश्य तकनीकी आत्मनिर्भरता प्राप्त करना और इसके विस्तारित एआई बुनियादी ढांचे में ऊर्जा के उपयोग को अनुकूलित करना है। ये नवीन चिप प्रौद्योगिकियां पारंपरिक इलेक्ट्रॉन-आधारित प्रसंस्करण की सीमाओं को पार करने का प्रयास करती हैं, जो अक्सर विलंबता और उच्च ऊर्जा खपत से ग्रस्त होती हैं।

प्रोटोटाइप के दावे बताते हैं कि विशिष्ट कम्प्यूटेशनल कार्यों के लिए ये चिप्स इलेक्ट्रॉनिक हार्डवेयर की तुलना में काफी अधिक गति और दक्षता प्रदान कर सकते हैं। उदाहरण के लिए, शंघाई जिओ टोंग विश्वविद्यालय और सिंघुआ विश्वविद्यालय की एक टीम द्वारा विकसित लाइटजेन चिप, एक प्रमुख विकास है, जिसमें दो मिलियन से अधिक फोटोनिक न्यूरॉन्स शामिल हैं। इस शोध को दिसंबर 2025 में प्रतिष्ठित पत्रिका साइंस में प्रकाशित किया गया था, जिसमें लाइटजेन ने एक अनसुपरवाइज्ड प्रशिक्षण एल्गोरिथम का उपयोग करके छवि संश्लेषण जैसे जनरेटिव एआई कार्यों में बेहतर प्रदर्शन प्रदर्शित किया। लाइटजेन ने 3.57×10⁴ टेरा ऑपरेशन प्रति सेकंड (टीओपीएस) की कंप्यूटिंग गति और 6.64×10² टीओपीएस प्रति वाट की ऊर्जा दक्षता हासिल की, जो इसे एनवीडिया के ए100 जीपीयू की तुलना में गति और दक्षता दोनों में सौ गुना से अधिक बेहतर प्रदर्शन करने वाला बनाती है।

एक अन्य उल्लेखनीय परियोजना एक्सेल (ऑल-एनालॉग चिप कंबाइनिंग इलेक्ट्रॉनिक्स एंड लाइट) है, जो सिंघुआ विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं द्वारा विकसित की गई है। एक्सेलेरेटेड प्रदर्शन के लिए फोटोनिक घटकों को एनालॉग इलेक्ट्रॉनिक्स के साथ एकीकृत करते हुए, एक्सेलेरेटेड ने कुछ विजन कार्यों में ए100 जीपीयू की तुलना में 3,000 गुना तेज गति हासिल करने की सूचना दी है। इस वास्तुकला का एक महत्वपूर्ण लाभ यह है कि यह हाइब्रिड सिस्टम में सामान्य एनालॉग-टू-डिजिटल कन्वर्टर्स के कारण होने वाली विलंबता और ऊर्जा क्षय से बचाती है। एक्सेलेरेटेड ने विजन कार्यों में 4.6 ट्रिलियन ऑपरेशंस प्रति सेकंड की सिस्टम-स्तरीय कंप्यूटिंग गति हासिल की है, जो इसे ऊर्जा दक्षता में भी असाधारण रूप से कुशल बनाती है।

चीन इस क्षेत्र में भारी निवेश कर रहा है, जो तकनीकी प्रभुत्व की वैश्विक दौड़ में एक महत्वपूर्ण कदम है, खासकर संयुक्त राज्य अमेरिका द्वारा उन्नत चिप प्रौद्योगिकी पर प्रतिबंध लगाए जाने के बाद। शंघाई ने 2025 के अंत तक पांच नए डेटा केंद्रों की योजना बनाई है, जो एक राष्ट्रीय 'ऑप्टिकल बैकबोन' नेटवर्क द्वारा समर्थित हैं, जो देश के एआई बुनियादी ढांचे के विस्तार के लिए महत्वपूर्ण है। ओपन डेटा सेंटर कमेटी (ओडीसी) ने बीजिंग में एक सम्मेलन आयोजित किया, जिसमें अलीबाबा, चाइना टेलीकॉम, टेनसेंट और बायडू जैसी प्रमुख कंपनियों ने भाग लिया, जिसका उद्देश्य एआई विकास के लिए संसाधनों को बढ़ाने हेतु डेटा केंद्रों को एक नेटवर्क में जोड़ना है। गोल्डमैन सैक्स रिसर्च के अनुसार, चीन के एआई प्रदाता घरेलू ग्राहकों की सेवा कर रहे हैं और स्वदेशी एआई चिप्स और हार्डवेयर पर निर्भरता बढ़ा रहे हैं।

हालांकि सामान्य-उद्देश्य वाले जीपीयू तुरंत अप्रचलित होने की उम्मीद नहीं है, क्योंकि वे अभी भी सामान्य-उद्देश्य कंप्यूटिंग और बड़े भाषा मॉडल के प्रशिक्षण के लिए लचीलापन प्रदान करते हैं, फोटोनिक चिप्स उन्नत, प्रकाश-आधारित कंप्यूटिंग प्रणालियों के भविष्य के लिए महत्वपूर्ण हैं। यह प्रगति टिकाऊ एआई विकास के लिए एक नया खाका प्रस्तुत करती है, जहां गति और पर्यावरण-अनुकूल दक्षता एक साथ चलती हैं, जो पारंपरिक इलेक्ट्रॉनिक चिप्स की ऊर्जा खपत की तुलना में कई गुना तेज परिणाम देती है। यह नवाचार, जो प्रयोगशाला सामग्री को अल्ट्राफास्ट, कम बिजली प्रक्रियाओं की नींव में बदलता है, वैश्विक एआई बुनियादी ढांचे में एक बड़ा बदलाव ला सकता है।