发布日期:2026-04-10 06:25 点击次数:94

跟着AI数据中心的带宽和功耗需求鼓舞从电气网罗向光学蔓延网罗的转型,协同封装光学器件中一直短缺一个要道组件:激光器本人。现时这种情况也曾窜改。上个月,Tower半导体公司和Scintil光子公司布告分娩出宇宙首款用于AI基础门径的单芯片DWDM光引擎。
DWDM即密集波分复用,粗略在单根光纤中传输多个光信号,在不时数十个GPU的同期大幅裁减功耗和蔓延。
Scintil光子公司CEO Matt Crowley暗示,光学多路复用的看法并不新颖。实质上,这项时间与互联网相同历史悠久。在20世纪90年代,电信公司在街谈下铺设了多数光纤,假定每根光纤最终只使用一个波长。当电信行业坚决到通过多路复用时间不错在单根光纤中传输数十个波永劫,这透澈鼎新了通盘行业。
DWDM时间尚未在额外处理AI应用的数据中心中部署的原因在于,该时间在资本和需求方面还不具备可蔓延性。Crowley说:"AI数据中心内传输的数据十分于大界限蔓延一台超等缱绻机。"突出是在蔓延网罗中靠近挑战,即胜仗不时机架或集群内的加快器(XPU,蔓延处理单位),这与不时数据中心内不同集群的横向蔓延网罗不同。优化数十个GPU和内存使其行为单一实体运行需要无缝带宽和极低蔓延。
为了增多带宽、裁减蔓延并提高AI数据中心的能效,网罗工程师冉冉用光学链路替换铜缆链路。可插拔收发器通过集成在单芯片上的分立光学组件将电信号调度为光信号,反之也是:这即是协同封装光学器件(CPO)。
Crowley说:"大型芯片公司制造的统共家具皆触及将光学芯片绑定到其GPU上。"CPO成为处理器的输入/输出芯片。但由于吞吐将激光器本人集成到相易硅工艺历程中的可蔓延门径,因此无法在一个芯片上为每根光纤提供多个波长。Scintil和Tower将在2026年3月17日至19日在洛杉矶举行的OFC 2026会议上有计划其制造阶梯图和细节。
立异时间
Scintil的"SHIP"(Scintil异质集成光子学)时间将激光器、光电二极管、调制器和其他组件集成到批量分娩的硅晶圆上。Crowley说:"这是咱们版块的CMOS",但接受了一些手段来处理将光学增益材料绑定到硅上的固有挑战。
该工艺从Tower半导体公司的轨范300毫米硅光子晶圆运行,包含无源光学组件。接下来,将晶圆翻转以裸露其埋氧层。将未图案化的InP/III-V半导体芯片的狭窄方块精准绑定到每个激光器位置所需的层上,最大收尾地减少奋斗半导体材料的使用量。临了,光刻器具蚀刻衍射光栅酿成八个漫步反应激光器。
Crowley说:"咱们不是在再行发明激光器。"相背,先进的光刻器具比传统制造在硅晶圆上粗略提供更精准的间距和波长清闲性。
最终家具是"LEAF Light"光子集成电路,这是一个集成两组八个漫步反应阵列的芯片。每个光纤端口提供8个或16个波长,通谈间距为100或200千兆赫,确保无重复或格式着手。第二个ASIC芯片承载限度和监控激光阵列的统共电子器件。
性能上风
Crowley说:"这是在CPO芯片上构建激光器。"英伟达和博通也曾部署了每根光纤单波长的CPO,评释其在横向蔓延网罗中的可行性。"咱们正在兑现下一代CPO的蔓延。"
通过单根光纤传输多个波长使行业朝着理念念的"慢而宽"架构发展。举例,LEAF Light芯片不是在单个信谈或波长上传输400 Gb/s,而是在8个信谈上漫步50 Gb/s,大大增多每根光纤的数据容量和举座功耗效果。该设想粗略在单根光纤中兑现高达1.6太比特每秒的数据速率,英伟达最近的阶梯图标明,异日的DWDM互连最终可能兑现每比特低于1皮焦耳的操作。
据Crowley说,最蹙迫的平正可能是蔓延方面。他说:"我需要保合手GPU之间的低蔓延。"若是任何单个处理器的运行速率突出通盘网罗,GPU老是在恭候数据位进行处理——这个问题在少见十或数百个GPU的蔓延网罗中被放大。高带宽信谈上的前向处理和纠错增多了蔓延不良的几率。Crowley说:"GPU的诈骗爽朗线着落。"使用低带宽DWDM不时多个GPU不错使诈骗率翻倍。
Scintil和Tower将在2026年底向客户提供数万台确立,并谋划来岁将产量提高一个数目级。到2028年,当客户盘算推算在蔓延网罗中部署DWDM时,供应链将为他们作念好准备。Crowley说:"咱们对它可能开启的可能性感到欢叫。"
Q&A
Q1:DWDM时间是什么?它在AI数据中心中有什么作用?
A:DWDM即密集波分复用,粗略在单根光纤中传输多个光信号,在不时数十个GPU的同期大幅裁减功耗和蔓延。它通过在单根光纤中传输多个波长来增多数据容量和举座功耗效果。
Q2:Scintil的SHIP时间有什么突出之处?
A:SHIP时间将激光器、光电二极管、调制器和其他组件集成到批量分娩的硅晶圆上。它接受先进的光刻器具,比传统制造在硅晶圆上粗略提供更精准的间距和波长清闲性。
Q3:使用DWDM时间在GPU不时上有什么上风?
A:最蹙迫的上风是裁减蔓延。若是单个处理器运行速率突出通盘网罗,GPU会一直恭候数据处理,导致诈骗率着落。使用低带宽DWDM不时多个GPU不错使诈骗率翻倍kaiyun体育网页版登录,大大升迁举座性能。
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