Çin, Fotonik Çiplerle Yapay Zeka Hesaplamasında Yeni Bir Mimariyi Zorluyor

İleri düzey hesaplama alanında, geleneksel elektronik donanımdan ışık tabanlı fotonik çiplere geçiş, Yapay Zeka (YZ) sistemlerinin geleceğini şekillendiren kritik bir teknolojik dönüşümü temsil etmektedir. Çin, bu dönüşümün öncülüğünü üstlenerek, bilgi işlemeyi elektronlar yerine fotonlar aracılığıyla gerçekleştiren bu çiplerin geliştirilmesini stratejik bir öncelik olarak belirlemiştir. Bu girişim, mevcut pazar lideri olan Grafik İşlem Birimlerinin (GPU'lar) hakimiyetine doğrudan bir alternatif sunma potansiyeli taşımaktadır.

Çin'in bu teknolojik hamlesi, ülkenin teknolojik öz yeterlilik arayışının ve genişleyen YZ altyapısının enerji optimizasyonuna yönelik stratejik yatırımının bir parçasıdır. Bu vizyonun somut altyapısal dayanağı olarak, Şanghay'ın 2025 yılı sonuna kadar beş yeni veri merkezi kurma planı ve ulusal düzeyde desteklenen bir 'optik omurga' ağının inşası öne çıkmaktadır. Yeni nesil fotonik çiplerin prototipleri, belirli hesaplama görevlerinde elektronik donanıma kıyasla yüz kata varan hız ve verimlilik artışları vaat etmektedir.

Bu alandaki kilit akademik gelişmelerden biri, Şanghay Jiao Tong Üniversitesi ve Tsinghua Üniversitesi'nden bir ekip tarafından 2025 yılında geliştirilen tamamen optik yapıdaki LightGen çipidir. Bu çip, iki milyondan fazla fotonik nöronu entegre ederek, özellikle görüntü sentezi gibi üretken YZ görevlerinde üstün performans sergilemiştir. Bu bulgular, Aralık 2025'te *Science* dergisinde yayımlanan bir makaleyle kamuoyuna duyurulmuştur. LightGen, etiketli veri setlerine olan ihtiyacı ortadan kaldıran gözetimsiz bir eğitim algoritması kullanarak, karmaşık YZ iş yüklerini ışık hızında yürütme potansiyelini göstermiştir.

Tsinghua Üniversitesi araştırmacılarından gelen bir diğer dikkat çekici ilerleme ise, fotonik bileşenleri analog elektroniklerle birleştiren hibrit bir mimari sunan ACCEL (Elektronik ve Işığın Birleşimini Sağlayan Tüm-Analog Çip) projesidir. ACCEL'in, belirli görsel görevlerde A100 GPU'sundan 3.000 kat daha hızlı sonuçlar elde ettiği rapor edilmiştir. Bu mimarinin temel avantajı, hibrit sistemlerde yaygın olan analogdan dijitale dönüştürücülerin neden olduğu gecikme ve enerji tüketimi sorunlarını ortadan kaldırmasıdır. ACCEL'in, bazı testlerde 4.6 PetaFLOPS hız ve 74.8 Peta-işlem/watt sistemik enerji verimliliği sergilediği, ayrıca Nvidia A100'e kıyasla 4 milyon kat daha az enerji tükettiği gözlemlenmiştir.

Bu fotonik çip atılımları, mevcut genel amaçlı GPU'ların yakın gelecekte tamamen ortadan kalkacağı anlamına gelmemektedir; elektronik çipler, çok yönlü programlanabilirlikleri sayesinde esneklik sunmaya devam edecektir. Ancak fotonik çözümler, özellikle enerji verimliliği ve hızın kritik olduğu dar kapsamlı YZ iş yükleri için geleceğin ışık tabanlı bilgi işlem sistemlerinin temelini oluşturmaktadır. ACCEL'in eski ve erişilebilir üretim süreçleriyle dahi üretilebilmesi, ABD yaptırımları altında ileri litografi makinelerine erişimi kısıtlı olan Çin için stratejik bir üretim esnekliği sağlamaktadır.

Çin'in YZ endüstrisi genel olarak, büyük dil modellerinin dil anlama yeteneklerinde %30, çok modlu anlama kapasitelerinde ise %50 iyileşme ile desteklenerek 2025 yılına kadar 1,2 trilyon yuanı (yaklaşık 170 milyar dolar) aşma hedefiyle güçlü bir büyüme ivmesi sergilemektedir. Bu yenilikler, veri merkezi yatırımlarının rekor seviyelere ulaştığı bir dönemde, YZ'nin artan hesaplama talebini daha sürdürülebilir bir şekilde karşılama potansiyeli taşımaktadır.