Avicena ประกาศตัวรับส่งสัญญาณแสง 1Tbps ที่เล็กที่สุดในโลก!

เมื่อเร็วๆ นี้ Avicena จากแคลิฟอร์เนียได้สาธิตเครื่องรับส่งสัญญาณแบบออปติคัลความเร็ว 1Tbps ที่เล็กที่สุดในโลก โดยเป็นส่วนหนึ่งของเทคโนโลยีการเชื่อมต่อระหว่างชิปต่อชิปหลาย Tbps LightBundle ที่งาน Supercomputing Conference (SC23) ในเมืองเดนเวอร์ รัฐโคโลราโด
สถาปัตยกรรม LightBundle บนพื้นฐาน microLED ของ Avicena รองรับปริมาณงานที่ไม่เคยมีมาก่อน ความหนาแน่นของแนวชายฝั่ง และการใช้พลังงานต่ำ การปลดล็อคโปรเซสเซอร์ หน่วยความจำ และประสิทธิภาพเซ็นเซอร์
ปัญญาประดิษฐ์ (AI) กำลังผลักดันความต้องการประสิทธิภาพการประมวลผลและหน่วยความจำที่เพิ่มขึ้นอย่างไม่เคยปรากฏมาก่อน โดยได้รับแรงหนุนจากแอปพลิเคชัน เช่น ChatGPT ซึ่งใช้โมเดลภาษาขนาดใหญ่ (llm) โมเดลที่ซับซ้อนเหล่านี้มีความต้องการมหาศาลและไม่มีที่สิ้นสุดสำหรับพลังการคำนวณและการเข้าถึงหน่วยความจำจำนวนมากอย่างรวดเร็ว นำไปสู่ความต้องการเร่งด่วนและเพิ่มมากขึ้นสำหรับการเชื่อมต่อระหว่างกันที่มีความหนาแน่นสูงและใช้พลังงานต่ำระหว่างหน่วยประมวลผลกราฟิก (GPU) และหน่วยความจำแบนด์วิธสูง (HBM) โมดูล
ณ จุดนี้ โมดูล HBM จะต้องได้รับการบรรจุหีบห่อพร้อมกับ GPU เนื่องจากความยาวของการเชื่อมต่อระหว่างกันทางอิเล็กทรอนิกส์ของหน่วยความจำ GPU ถูกจำกัดไว้เพียงไม่กี่มิลลิเมตร HBM รุ่นต่อๆ ไปจะต้องมีความหนาแน่นของแนวชายฝั่ง IC 10 Tbps/mm หรือมากกว่า ในขณะเดียวกัน การเชื่อมต่อระหว่างกันแบบออพติคัลแบบดั้งเดิมที่ใช้ VCSEL หรือซิลิคอนโฟโตนิกส์ (SiPh) สัญญาว่าจะขยายช่วงการเชื่อมต่อระหว่างกัน แต่ต้องดิ้นรนเพื่อให้ได้ขนาด ความหนาแน่นของแบนด์วิดท์ พลังงาน เวลาแฝง อุณหภูมิการทำงาน และความต้องการด้านต้นทุน ในทางตรงกันข้าม การเชื่อมต่อระหว่างกัน LightBundle ที่ใช้ microLED ของ Avicena ให้ความหนาแน่นของแบนด์วิธที่สูงกว่า ขนาดที่เล็กลง พลังงานและความหน่วงที่ต่ำกว่า และต้นทุนต่ำมาก
ที่ Avicena เรารู้สึกตื่นเต้นที่ได้สาธิตเครื่องรับส่งสัญญาณ 1Tbps ขนาดกะทัดรัดที่สุดในโลกในรูปทรง CMOS ASIC ขนาด 3 มม. x 4 มม. โดยใช้อินเทอร์เฟซออปติคอล microLED ที่ได้รับสิทธิบัตรของเรา" Bardia Pezeshki ผู้ก่อตั้งและซีอีโอของ Avicena กล่าว ทุกคนกำลังพูดถึงโซลูชัน SiPh สำหรับคลัสเตอร์ AI อย่างไรก็ตาม สำหรับการเชื่อมต่อระหว่างกันระยะสั้นที่ระยะทางน้อยกว่า 10 เมตร เราเชื่อว่าโซลูชันที่ใช้ LED เหมาะสมกว่าโดยเนื้อแท้เนื่องจากมีขนาดกะทัดรัด ความหนาแน่นของแบนด์วิธที่สูงกว่า การใช้พลังงานและเวลาแฝงที่ต่ำกว่า และความทนทานต่ออุณหภูมิได้สูงถึง 150 องศา "
นวัตกรรมของ Avicena ได้รับการสนับสนุนจากนักลงทุนรายใหญ่ เช่น Samsung Catalyst Fund, Cerberus Capital Management, Clear Ventures และ Micron Ventures
เทคโนโลยีการเชื่อมต่อระหว่างกันด้วยแสงมีศักยภาพในการปรับปรุงประสิทธิภาพระหว่างชิปต่อชิปและแบบแร็คทูแร็ค” Marco Chisari หัวหน้าศูนย์นวัตกรรมเซมิคอนดักเตอร์ของ Samsung กล่าว ด้วยแผนงานที่ขยายอย่างต่อเนื่องของความจุหลาย Tbps และ sub-PJ/บิต ประสิทธิภาพการใช้พลังงาน การเชื่อมต่อระหว่างกัน LightBundle ที่เป็นนวัตกรรมของ Avicena สามารถเปิดทางให้นวัตกรรม AI ยุคต่อไป ปูทางไปสู่โมเดลที่ทรงพลังยิ่งขึ้น และแอปพลิเคชัน AI ที่หลากหลายที่จะกำหนดอนาคต"
สถาปัตยกรรมการเชื่อมต่อระหว่างกัน LightBundle ใช้อาร์เรย์ GaN microLED ที่เป็นนวัตกรรมใหม่ ซึ่งใช้ระบบนิเวศของจอแสดงผล microLED และสามารถรวมเข้ากับ CMOS IC ประสิทธิภาพสูงขนาดกะทัดรัดได้โดยตรง ช่วยให้ IO มีความหนาแน่นและใช้พลังงานต่ำทั่วทั้งพื้นที่ของ IC เพื่อให้ได้ความหนาแน่นของแนวชายฝั่งอย่างที่ไม่เคยมีมาก่อน อาร์เรย์ microLED แต่ละตัวเชื่อมต่อกับอาร์เรย์ PD ที่เข้ากันได้กับ CMOS ที่ตรงกันผ่านสายเคเบิลไฟเบอร์ออปติกแบบมัลติคอร์
แพลตฟอร์ม LightBundle แบบโมดูลาร์ปรับขนาดการเชื่อมต่อระหว่างกันเป็นสิบ Tbps โดยมีความหนาแน่นของแนวชายฝั่งที่ 10 Tbps/มม. Rob Kalman ผู้ร่วมก่อตั้งและ CTO ของ Avicena กล่าวว่า "ก่อนหน้านี้เราได้สาธิต microLED ที่ความเร็ว 10 Gbps ต่อช่องสัญญาณ และทดสอบ AO ในกระบวนการ CMOS ขนาด 130 นาโนเมตร กระบวนการ CMOS และทดสอบ ASIC ที่ทำงาน 32 ช่องสัญญาณที่น้อยกว่า 1PJ/บิต ขณะนี้เรากำลังเปิดตัว ASIC ตัวแรกของเราที่มีมากกว่า 300 ช่องสัญญาณที่ 4Gbps ต่อช่องสัญญาณพร้อมแบนด์วิดท์รวมสองทิศทางรวมมากกว่า 1Tbps ASIC มีขนาดน้อยกว่า 12 มม. 2 และมีตัวรับส่งสัญญาณที่สมบูรณ์รวมถึงวงจรสำหรับ Tx แบบออปติคอลและ อาร์เรย์ Rx ตลอดจนอินเทอร์เฟซไฟฟ้าแบบขนานความเร็วสูงและฟังก์ชัน DFT/DFM ต่างๆ เช่น BERT, loopbacks และ Open Eye Monitoring (OEM) ฟังก์ชัน ASIC หลักทั้งหมดได้รับการตรวจสอบแล้วและเรากำลังดำเนินการปรับปรุงผลผลิตสำหรับการผลิต ความสามารถในการขยายขนาด”