南邮光擎智算团队：GaN基Micro-LED光计算芯片从理论到流片的突破

光计算验证系统最终成果预览

在人工智能算力需求激增的背景下，传统电子计算面临功耗与散热瓶颈。南京邮电大学“光擎智算”学生团队通过系统性实验研究，成功将GaN基Micro-LED重构为新型光电计算单元，并完成了实验室级光计算验证系统的搭建。该系统的核心成果是自主研发的5×5 Micro-LED光电计算阵列芯片，目前已顺利进入流片封装阶段，标志着光计算技术从理论构想向实验验证与工程落地的关键跨越。

背景：突破传统算力瓶颈的技术路径

随着人工智能技术的快速迭代，模型算力需求持续激增。传统电子计算在功耗、散热和传输时延等方面日益凸显其局限性。光子计算凭借高速并行、低延迟和低功耗的独特优势，成为突破传统算力局限、支撑未来数字信息技术发展的核心前沿方向。

为响应国家“人工智能+”与数字中国建设战略部署，南京邮电大学“光擎智算”学生团队主动对接前沿科研赛道，联合南京大学科研团队开展深度科研协作。双方围绕GaN基Micro-LED器件研发、光电计算架构设计、阵列集成检测等关键方向，开展了系统性实验研究。

核心攻关：GaN基Micro-LED器件重构

针对传统计算光源功耗高、响应慢、难以大规模阵列集成的痛点，团队聚焦GaN基Micro-LED核心器件展开技术攻关。相较于传统光电器件，Micro-LED具备尺寸微型化、响应速度快、耐高温、易阵列集成等突出优势。

第1步：从显示到计算的器件应用边界突破

团队创新突破了器件应用边界，将原本多用于显示领域的Micro-LED重构为新型光电计算单元。通过光电信号协同调控，团队实现了发光强度的精准调制，成功探索出适配矩阵运算的新型光电混合计算架构。

第2步：多轮试错测试与工程化难题优化

在GaN基外延生长、微纳器件制备、光电性能测试全过程中，器件功耗、稳定性、阵列一致性等关键性能受多重微观因素影响，无法仅凭理论推演精准预判。团队立足实验实操，通过多轮试错测试与数据复盘，持续优化光源调控、器件缺陷、阵列检测等工程化难题，逐步摸索出适配光计算场景的器件优化技术路径。

阶段性成果：5×5阵列芯片进入流片封装

在持续攻关下，团队已搭建完成实验室级光计算验证系统，顺利实现图像识别等典型算力任务验证，技术可行性得到有效检验。目前，团队自主研发的5×5 Micro-LED光电计算阵列芯片已进入流片封装阶段，这是学生科研在新型光计算芯片领域的重要阶段性突破。

未来展望：从实验室验证到工程样机迭代

下一阶段，团队将聚焦芯片回片测试、阵列精准寻址、器件一致性调控、系统稳定性优化与计算精度校准等核心关键问题开展深化研究。团队致力于推动实验室光路验证系统向集成化、标准化、可复用的工程样机迭代升级，进一步打通光计算技术从实验室研究到实际应用的关键链路。

总结：科研实践闭环与人才培养

从理论构思、方案设计，到实验验证、迭代优化，“光擎智算”团队在真实科研场景中完成了完整的创新实践闭环。南京邮电大学持续深耕创新创业教育，以高水平科研实践赋能青年成长，引导学生走出竞赛舞台、走进科研一线，在反复试验、攻坚克难中体悟科研规律、锤炼创新能力。

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