Unternehmensfallvorstellung: Ising Intelligence | 36Kr 2026 Industrie-Zukunftskonferenz
Im Jahr 2026 ist die industrielle Investition in eine tiefe Phase eingetreten, in der Kapital, Technologie und Industrie sich schneller integrieren, die alten Investitionslogiken nicht mehr anwendbar sind und neue Konsense entstehen. Die Konferenz für die Zukunft der Industrie 2026 konzentriert sich auf die Chancen im neuen Zyklus und erforscht gemeinsam die Zukunft der Industrie sowie die Entstehung des „Lichts Chinas“. Vom 9. bis 10. September fand die von 36Kr veranstaltete Konferenz für die Zukunft der Industrie 2026 mit dem Thema „Über dem tiefen Wasser, Resonanz für neues Wachstum“ in Yizhuang, Peking statt. Vertreter von staatlichen Kapitalplattformen, industriellen Investitionsfonds, Unternehmens-CVCs, innovativen Unternehmen sowie Experten und Wissenschaftlern kamen zusammen, um die Industrialisierung zukünftiger Industrien wie die Quantentechnologie zu fokussieren. Auf der Konferenz wurden die aktuellen Perspektiven von Spitzentechnologien und Industrie eingehend erörtert, Durchbrüche bei technischen Routen wie Supraleitung, Lichtquant und Ionenfalle wurden umfassend vorgestellt, und zahlreiche spezifische industrielle Szenarien, der Aufbau von Industriesystemen sowie die Perspektiven des heterogenen Rechnens wurden geteilt. Die Teilnehmer erörterten gemeinsam die Zukunft der wissenschaftlich-technischen industriellen Investitionen.
Die folgenden Gespräche wurden von 36Kr zusammengestellt und bearbeitet:
Redner: Dr. Xiao Ye, CEO von Yixin Intelligence
Xiao Ye: Sehr geehrte Freunde, sehr geehrte Kollegen, hallo zusammen! Wir sind ein Unternehmen in Yizhuang, das sich spezialisiert auf die Herstellung von Ising-Maschinen beschäftigt. Wir wissen, dass Addierer speziell für Additionen und Multiplizierer speziell für Multiplikationen entwickelt werden. Die Ising-Maschine ist eine Maschine, die speziell zur Lösung des Ising-Modells dient. Nach der Lösung des Ising-Modells kann sie als spezielle Operationseinheit zur Lösung großskaliger kombinatorischer Optimierungsprobleme verwendet werden. Kombinatorische Optimierungsprobleme sind gemeinsame Probleme in vielen Bereichen, beispielsweise in der Arzneimittelentwicklung, im Finanzwesen und im Schaltungsdesign, wo es eine große Anzahl solcher Probleme gibt. Herkömmliche Computer haben oft Schwierigkeiten, diese Art von Problemen zu lösen, da sie normalerweise zu den NP-harten Problemen gehören.
Nehmen wir ein sehr einfaches Beispiel – das Problem des reisenden Verkäufers. Wenn Sie oft auf Geschäftsreise sind, stoßen Sie im Leben vielleicht auch auf solche Probleme. Das Problem besteht darin, alle Zielstädte zu durchqueren und die zurückgelegte Strecke oder die benötigte Zeit zu minimieren. Wenn Sie mehrere Städte durchqueren wollen, gibt es Möglichkeiten wie zuerst von A nach B und dann nach C, oder zuerst von A nach C und dann nach B. Bei 6 Städten gibt es nur 60 Möglichkeiten, was sehr einfach zu lösen ist. Sobald die Anzahl der Städte jedoch mehr als 20 erreicht, übersteigt die Anzahl der Möglichkeiten die Anzahl der Wassertropfen im Pazifik. Wenn die Anzahl der Städte 60 erreicht, übersteigt die Anzahl der kombinatorischen Möglichkeiten dieses Problems die Gesamtzahl der beobachtbaren Atome im Universum. Derzeit gibt es für herkömmliche Computer keine effiziente und genaue Methode, um diese Art von Optimierungsproblemen mit kombinatorischer Explosion zu lösen.
Da herkömmliche Computer keine Lösungsmöglichkeit haben, richten die Menschen natürlich ihren Blick auf neue Berechnungsparadigmen. Die Ising-Maschine ist genau solch ein neues Berechnungsparadigma. Im Wesentlichen ist die Ising-Maschine ein physikalisches System, das dem Ising-Modell entspricht. Solange es diesen drei Regeln folgt, handelt es sich um ein physikalisches System des Ising-Typs. Wenn wir ein solches System steuern können, können wir es für Berechnungen verwenden, was bedeutet, dass die Ising-Maschine im Kern auf dem Konzept des analogen Rechnens basiert.
Natürlich kann das physikalische System des Ising-Typs mit unterschiedlichen technischen Mitteln aufgebaut werden. Sie können ein Ising-System mit der Methode des supraleitenden Quantens aufbauen, es mit rein optischen Methoden konstruieren oder wie wir es mit photoelektrischen Methoden realisieren. Nachdem das Ising-System aufgebaut ist, können wir es für Berechnungen nutzen. Dieses Konzept ist sehr klar, da jedes physikalische System einer bestimmten physikalischen Regel folgt und zur Lösung einer bestimmten mathematischen Aufgabe verwendet werden kann.
Nehmen wir ein sehr einfaches Beispiel: Der freie Fall einer Kugel folgt einem quadratischen Gesetz, sodass wir Experimente entwerfen können, um ein quadratisches Problem zu lösen. Beispielsweise messen wir mit einer Stoppuhr eine Sekunde und messen gleichzeitig mit einem Lineal die Strecke, die die Kugel innerhalb einer Sekunde beim freien Fall zurücklegt. Der Wert, den wir mit dem Lineal messen, entspricht genau dem Berechnungsergebnis von 1/2G x 1². Auf die gleiche Weise können wir mit diesem physikalischen System durch physikalische Experimente das Berechnungsergebnis von 1/2G x N² erhalten. Dabei gibt es überhaupt keine logischen Operationen – wir erhalten das Ergebnis einer mathematischen Formel vollständig durch physikalische Experimente direkt aus den Messwerten des Experiments.
Analog dazu folgt das System des freien Falls einem quadratischen Gesetz und kann daher quadratische Probleme lösen. Das Ising-System hingegen folgt dem Ising-Gesetz und kann daher das Ising-Modell lösen. Das Lösen des Ising-Modells hat viele Vorteile: Wir können das oben erwähnte NP-Hard-Modell des TSP-Problems in ein Ising-Modell umwandeln, sodass wir die Berechnung mit dem physikalischen System beschleunigen können. Genau aufgrund dieser Eigenschaft hat die Ising-Maschine einzigartige Vorteile bei der Lösung großskaliger Optimierungsprobleme.
Aus diesem Grund haben viele technisch fortschrittliche Länder der Welt, darunter die Vereinigten Staaten, Kanada, die Europäische Union und Japan, eine große Anzahl von Förderprogrammen für die Ising-Technologie aufgelegt. In Amerika gibt es ein Unternehmen namens D-Wave, das supraleitende Ising-Maschinen herstellt. Das Unternehmen ist bereits an der NASDAQ notiert und hat derzeit einen Marktwert von fast 8 Milliarden US-Dollar erreicht.
Allerdings sind ausländische Ising-Maschinen, egal ob es sich um ihre Plattformen oder Produkte handelt, für China, insbesondere das Festland, oft verboten. Daher wollen wir hier in China eine eigenständige technische Route für Ising-Maschinen entwickeln. Bisher gab es weltweit nur rein optische Ising-Maschinen und supraleitende Ising-Maschinen. Unser Unternehmen ist aus einem Projekt des nationalen Schlüssellabors am Institut für Halbleiterforschung der Chinesischen Akademie der Wissenschaften hervorgegangen. Unser Forschungsteam hat in den letzten 10 Jahren die grundlegenden wissenschaftlichen Prinzipien erforscht und zahlreiche Arbeiten veröffentlicht, darunter viele Artikel in den Zeitschriften der „Nature“-Reihe.
Auf der Grundlage dieser Forschungen haben wir erfolgreich eine neue technische Route für Ising-Maschinen vorgeschlagen, nämlich die photoelektrische Ising-Maschine. Die grundlegende Architektur unserer photoelektrischen Ising-Maschine baut eine photoelektrische geschlossene Rückkopplungsschleife auf, die tatsächliche industrielle Probleme in das Ising-Modell umwandeln kann – das Ising-Modell ist die Sprache, die die Ising-Maschine versteht. Danach werden die Daten über FPGA in unser physikalisches System geschrieben, sodass unser System sich natürlich entwickeln kann.
Das animierte Bild auf der rechten Seite zeigt den tatsächlichen Prozess der Ising-Maschine. Das unterste Bild stellt die Energieentwicklung dar: Unser physikalisches System braucht etwa 10 bis 100 Millisekunden, um sich von einem hochenergetischen Zustand in den Grundzustand der Energie zu entwickeln. Zu diesem Zeitpunkt können wir die Messwerte der Lichtimpulse im photoelektrischen System extrahieren und sie als Lösung des Problems verwenden – es handelt sich normalerweise um eine Lösung von sehr hoher Qualität.
Unser Projekt hat bereits zahlreiche Auszeichnungen und Förderungen erhalten. Beispielsweise gewannen wir 2022 den höchsten Preis des nationalen Wettbewerbs für disruptive Innovationen des Ministeriums für Wissenschaft und Technik, und in den vergangenen Jahren haben wir nacheinander Förderungen für viele nationale Projekte erhalten.
Im Jahr 2024 haben wir unter der Anleitung des Verwaltungsausschusses von Yizhuang die Gründung dieses Unternehmens nach der Verlagerung vom Institut für Halbleiterforschung abgeschlossen, und die entsprechenden Patente wurden bereits erworben.
Da wir dieses Unternehmen im Jahr 2024 gegründet haben, haben wir mittlerweile viele Produkte der ersten Generation entwickelt. Beispielsweise ist der große Schrank ganz links für den industriellen Einsatz entwickelt und kann mehr als 4000 Spins vollständig verbinden. Das kleine Gerät in der Mitte ist unser integriertes Forschungsgerät, das für Universitäten und Forschungseinrichtungen entwickelt wurde.
Unsere Cloud-Plattform ist mittlerweile auch online gestellt worden. Die SDK und API auf der Plattform sind vollständig entwickelt, sodass Sie unsere Ising-Maschine reibungslos nutzen können.
Während der Entwicklung der Ising-Maschine haben wir festgestellt, dass jeder den Skaling-Law im Bereich der KI kennt – tatsächlich hat auch die Ising-Maschine ihr eigenes Skaling-Law. Mit der Vergrößerung des Spin-Umfangs der Ising-Maschine verbessern sich ihre relativen Vorteile bei Berechnungszeit und Berechnungsqualität im Vergleich zu herkömmlichen Computern deutlich. Da die Ising-Maschine die Komplexität nicht auf Algorithmenseite überwindet, können Sie sehen, dass wir bei 10.000 Spin-Knoten eine um mehrere Male, 2 bis 4 Größenordnungen höhere Rechenleistung als herkömmliche Computer erreichen, und die Lösungsqualität wird immer besser.
Derzeit können wir bereits mehr als 4000 Spins realisieren. Diese Geräte wurden bereits in den Rechenzentren von Kunden vor Ort eingesetzt. Bis Ende dieses Jahres werden wir Produkte mit 10.000 Spins auf den Markt bringen. Das größte Merkmal unserer Produkte ist, dass unsere Maschine einen stabilen Dauerbetrieb von 1,5 Stunden erreichen kann. Während dieser Zeit können Kunden ihre großskaligen Optimierungsprobleme nacheinander hochladen und die Ergebnisse innerhalb von Hunderten von Millisekunden erhalten. Nach 1,5 Stunden Betrieb werden wir die Parameter des Systems automatisch anpassen. Nach etwa 2 bis 3 Minuten Einstellung kann die Maschine weitere 1,5 Stunden rechnen – das ist ein großer Vorteil unserer aktuellen Produkte, sie ist sehr stabil. Unser Stromverbrauch beträgt nur 1600 Watt.
Unser Unternehmen ist der Beijing Quantum-Electronics Integration Industry Innovation Center Co., Ltd. beigetreten, einem Unternehmen in Yizhuang, das für die Erforschung von Anwendungen gegründet wurde. Wir hoffen, dass wir auf dieser Plattform die Entwicklung verwandter Branchen vorantreiben können.
Um die Nutzung der Ising-Maschine für alle einfacher zu machen, haben wir auch einige Agent-Produkte entwickelt. Sie können den Geschäftsszenarien per Eingabe in natürlicher Sprache eingeben, sodass der Agent für Sie die Modellierung durchführt und die Ising-Maschine bequem aufruft. Nachdem unsere Cloud-Plattform online gegangen ist, haben wir kürzlich einen Wettbewerb veranstaltet, der von der Chinesischen Gesellschaft für Optische Ingenieurwissenschaft getragen wird. Bisher haben die teilnehmenden Teams bereits Millionen von API-Aufrufen auf unserer Plattform ausgeführt. Um ehrlich zu sein: Unser Team fühlt sich sehr zufrieden, wenn wir sehen, dass so viele Teams unsere Ising-Maschinen und die von uns entwickelten Produkte nutzen.
Ich möchte Ihnen einige vorbildliche Fälle der teilnehmenden Teams vorstellen. Beispielsweise das Team des ersten Platzes: das gemeinsame Team von China Mobile und Liangguan Zhiyuan. Sie haben durch die Nutzung der Ising-Maschine auf der Cloud-Plattform das Problem der Steuerung von Verkehrsampeln gelöst. Sie haben sogar ein praktisches Experiment vor Ort durchgeführt, dessen Ergebnisse zeigten, dass sie den Durchgangsverkehr außerhalb der Spitzenzeiten um mehr als 5 % steigern konnten. Diese Arbeit wurde sogar von der People's Daily berichtet.
Das zweite Beispiel: Eine unserer Maschinen läuft bereits seit mehr als einem halben Jahr im internen Netz einer Bank. Die Bank nutzt unsere Maschine, um eine große Anzahl von Optimierungsproblemen zu berechnen. Eines der Probleme bezieht sich auf den derzeit sehr beliebten Bereich der Agenten: Sie nutzen die Ising-Maschine, um die Auswahl von Fähigkeiten zu optimieren. Sie haben diese Arbeit auch in einigen Artikeln veröffentlicht, die eine außergewöhnlich hohe Leserzahl von mehr als 10.000 Mal erreicht haben.
Neben diesen Kundenfällen führt unser Unternehmen selbst auch Anwendungsforschungen in vielen Bereichen durch, darunter Logistik, Energie und Arzneimittelentwicklung. Wir haben festgestellt, dass sich unsere Vorteile gegenüber herkömmlichen Computern in vielen Szenarien bereits zeigen. Wenn wir beispielsweise unsere Ising-Maschine in Häfen einsetzen, können die Betriebskosten eines bestimmten Szenarios um 5 % gesenkt werden. Das ist für uns sehr ermutigend, da die Kosten unserer Maschine relativ niedrig sind und diese 5 % Kostensenkung bereits die Schwelle für die Amortisation der Hardware innerhalb von drei Jahren erreichen. Für die Verbreitung jedes neuen Berechnungsparadigmas muss das Verhältnis von Input zu Output auf Kundenseite größer als 1 sein. Derzeit ist dieses Verhältnis in diesem einen Szenario bereits fast ausgeglichen, wenn wir nur unsere Kosten berücksichtigen. Wenn wir das zweite und dritte Szenario im Hafenbereich finden, sind wir zuversichtlich, dass wir zuerst die kommerzielle Verbreitung vorantreiben können.
Zu unseren zukünftigen Entwicklungsplänen: Die Ising-Maschine ist im Wesentlichen wie die GPU auch eine Operationseinheit. Die GPU wurde ursprünglich für die Bildanzeige entwickelt, dann für das Kryptowährungs-Mining und unterstützt heute die rasante Entwicklung der KI. Aus der Perspektive des ersten Grundprinzips ist die Ising-Maschine bei der Berechnung von Matrizen um 1 bis 2 Größenordnungen schneller als GPUs. Heute wurde bereits in einigen komplexen Szenarien nachgewiesen, dass die Ising-Maschine im Vergleich zu GPUs eine höhere Rechenleistung aufweist. Daher glauben wir, dass sie in absehbarer Zeit vollständig ein Bestandteil des heterogenen Berechnungssystems werden kann.
Um zu erreichen, dass die Ising-Maschine in Zukunft gemeinsam mit CPU, GPU, NPU, TPU und universellen Quantencomputern zusammenarbeitet, müssen wir in der vorherigen Phase das Ökosystem aufbauen. Das heißt, in den nächsten ein bis zwei Jahren werden wir einige vorbildliche Anwendungsfälle entwickeln, die mehr Menschen anziehen, gemeinsam mit uns das Ökosystem aufzubauen – das ist unser grober Plan.
Am Ende wird ein Werbevideo unseres Unternehmens abgespielt, das eine Zusammenfassung der vorherigen Inhalte darstellt. (Video wird abgespielt)
Damit ist unser Vortrag beendet. Unsere Maschine mit 10.000 Spins befindet sich derzeit in der internen Testphase. Wenn Sie passende Anwendungszenarien haben, kontaktieren Sie uns bitte.
Vielen Dank!