Съвместно опакована оптика: Взаимосвързаният гръбнак за AI центрове за данни

Тъй като AI агентите и големите езикови модели водят до експлозивен растеж на трафика на центровете за данни, комуникационните връзки между GPU се превърнаха в критично тясно място. В съвременните AI клъстери графичните процесори често прекарват повече време в чакане на данни, отколкото в реални изчисления – проблем, който заплашва да спре цялата крива на мащабиране на AI. Влезте в Co-Packaged Optics (CPO), нововъзникваща технология за взаимно свързване, която бързо се позиционира като основно решение за следващо поколение AI центрове за данни.

Пътна карта за оптично-електронна интеграция

Преходът на индустрията към по-тясна интеграция на оптика и електроника се развива на три етапа.

Етап 1: Плъгируеми оптични модули — Днешният доминиращ подход. 1.6T щепселен модул консумира приблизително 30 вата мощност. Въпреки че е модулен и сменяем, цената на енергията при хипермащаб става зашеметяваща, а електрическите интерфейси между модула и ASIC на превключвателя въвеждат предизвикателства за целостта на сигнала при по-високи скорости на данни.

Етап 2: Оптика в близост до пакета (NPO) — Преходна архитектура, която премества оптичните двигатели близо до, но не директно върху пакета ASIC. NPO намалява консумацията на енергия до приблизително 9 W на модул и се очаква да види експлозивно приемане през 2026–2027 г., служейки като мост между щепсели и пълен CPO.

Етап 3: Съвместно опакована оптика (CPO) — Краят на играта. Тук оптичният двигател и ASIC на превключвателя са произведени директно върху един и същ субстрат, намалявайки разстоянието на свързване до милиметри. Консумацията на енергия пада под 2 W — 15-кратно подобрение в сравнение със сменяемите модули. Резултатът е драматично по-ниска латентност, по-висока плътност на честотната лента и значително по-добра енергийна ефективност.

Разрешаващи технологии

Осъществимостта на CPO зависи от няколко напредъка в материалите и опаковките. Стъклени подложки се очертаха като идеалната платформа – те предлагат превъзходна плоскост, ниска диелектрична константа за цялост на сигнала и най-важното, оптична прозрачност, която опростява свързването на светлината. Компании като TuringQ демонстрираха базирани на стъкло хетерогенни интегрирани CPO решения, като тяхната GCS-HiCPO платформа.

Междувременно, Микро-LED технологията се проучва като потенциален източник на светлина върху чип за CPO. Първите резултати предполагат, че Micro-LEDs могат да консумират само 5% от мощността, необходима на конвенционалните лазерни предаватели, което ги прави изключително привлекателен кандидат за бъдещи CPO модули.

Пътят напред

NPO е готова за своята пробивна фаза през 2026–2027 г., последвана от постепенна, многогодишна миграция към пълен CPO с подобряването на зрелостта на производството. С китайски играчи като TuringQ, Hubei Jiangcheng Laboratory и OIP Technology, движещи научноизследователска и развойна дейност заедно с глобалните полупроводникови лидери, CPO е настроен да се превърне в незаменим гръбнак на връзките на центровете за данни с изкуствен интелект – решавайки пречките в честотната лента милиметър по милиметър.

Source link

Like this:

Like Loading…

Нашия източник е Българо-Китайска Търговско-промишлена палaта