Прототип IBM Co-Packaged Optics объединяет большую пропускную способность в одном разъеме

9 декабря IBM представила прорыв в области ко-пакетной оптики, которая может сократить время простоя графических процессоров и ускорить обучение ИИ.

Рабочий прототип IBM значительно увеличивает количество оптических волокон, соединяющихся на краю кремниевого фотонного чипа, заменяя традиционное стекло полимерным оптическим волноводом. Этот инновационный подход может проложить путь к более быстрой и эффективной передаче данных и позволить центрам обработки данных справляться с большими рабочими нагрузками.

Идея совместного размещения оптических компонентов существует уже давно, но процесс IBM позволяет создать то, что компания называет первым в мире прототипом, прошедшим стресс-тестирование.

Представители IBM не ответили напрямую на вопросы о доступности или сроках. Вместо этого они подчеркнули свое намерение разработать дорожную карту и выразили свою открытость к обмену проектными материалами с литейными заводами в будущем.

«В конце концов, компании-производители чипов должны будут попросить об этом, а затем компании-производители встроят это в свой дизайн чипов, а литейные заводы смогут производить», — сказал на брифинге Макеш Кхаре, генеральный менеджер IBM Semiconductors. «Но у него нет особых требований в отношении литейного аспекта. У него будет аспект дизайна, который мы сможем предоставить компаниям-производителям чипов».

Что отличает полимерный оптический волновод?

Совместно упакованная оптика с полимерными оптическими волноводами является альтернативой медным соединениям и часто используется для соединения ускорителей графических процессоров в центрах обработки данных. Они располагаются на краю чипа и позволяют многим пучкам оптических волокон высокой плотности втиснуться в крошечное пространство с зазором в полмикрона или меньше между волокном и разъемом. IBM заявила, что это обеспечивает резкое увеличение пропускной способности между чипами по сравнению с электрическими соединениями.

Размер — шаг 50 микрон — также отличает прототип. Шаг 250 микрон — стандартный размер. Уменьшение означает увеличение пропускной способности.

Полимерный оптический волновод укладывается в четыре слоя для 128 каналов. На «береговой линии», где разъем встречается с чипом, он представляет 51 волокно на миллиметр.

«Главное не только в том, что мы добились значительного повышения плотности связи на модуле, но и в том, что мы продемонстрировали совместимость с нагрузочными тестами, которые оптические линии связи не проходили в прошлом», — заявил в пресс-релизе выдающийся инженер исследовательского центра IBM Джон Никербокер.

«Эта инновация в области комплексной оптики по сути переносит мощь волоконной оптики на сам чип», — добавил Кхаре.

Полимерный оптический волновод IBM может конкурировать с новыми процессами соединения, такими как электронная и фотонная интегральная схема Ranovus Odin или подключаемая оптика с линейным приводом. Исследователи также экспериментируют со стеклянными лентами или вертикально-градиентными соединениями в этой области.

Никербокер заявил на брифинге: «Трудно сказать, кто окажется впереди» — полимерные оптические волноводы и подключаемая оптика с линейным приводом.

Компания IBM изготовила комплексную оптику с полимерными оптическими волноводами на своем испытательном полигоне в Бромонте (Квебек).

СМ.: Центрам обработки данных потребуется больше мощности для обучения ИИ, поскольку гипермасштабируемые решения предлагают более продвинутые модели.

Предполагаемый рынок: центры обработки данных, используемые для обучения ИИ.

IBM предполагает, что новый коннектор может принести пользу бурно развивающейся отрасли генеративного ИИ за счет:

Снижение энергопотребления (до 5 раз) электрических соединений средней дальности, в том числе на больших расстояниях (сотни метров). Сокращение времени обучения большой языковой модели с трех месяцев до трех недель. Повышение энергоэффективности.

«Благодаря этому прорыву чипы будущего будут взаимодействовать так же, как оптоволоконные кабели передают данные в центры обработки данных и из них, открывая новую эру более быстрой и устойчивой связи, которая сможет справиться с будущими рабочими нагрузками ИИ», — заявил в пресс-релизе старший вице-президент и директор по исследованиям Дарио Джил.