섬유-광케이블은 고성능 컴퓨터의 프로세서에 점점 더 가까이 다가가 구리 연결을 유리로 대체합니다. 기술 회사들은 서버 외부에서 마더보드로 광학 연결을 이동한 다음 프로세서 옆에 배치하여 AI 속도를 높이고 에너지 비용을 낮추기를 희망합니다. 이제 기술 회사들은 연결을 프로세서 아래로 밀어 넣어 프로세서의 잠재력을 배가시키는 탐구에 더욱 더 박차를 가할 준비가 되어 있습니다.
그것이 취한 접근 방식입니다. 가벼운 물질이는 팩을 선도한다고 주장합니다. 끼어들다 프로세서에서 프로세서로뿐만 아니라 프로세서의 부분 간에도 광속 연결을 만들도록 구성되었습니다. 이 기술을 지지하는 사람들은 이 기술이 오늘날의 AI 기술 발전에 필수적인 요구 사항인 복잡한 컴퓨팅에 사용되는 전력량을 크게 줄일 수 있는 잠재력이 있다고 주장합니다.
Lightmatter의 혁신이 매력적이었습니다. 투자자들의 관심그는 회사를 위해 미화 8억 5천만 달러를 조달할 수 있을 만큼 기술에서 충분한 잠재력을 보았고, 44억 달러의 다중 유니콘 가치 평가로 경쟁사보다 훨씬 앞서 출시했습니다. 이제 Lightmatter는 Passage라는 기술을 실행할 준비가 되어 있습니다. 회사는 2025년 말까지 해당 기술의 프로덕션 버전을 주요 고객 시스템에 설치하고 실행할 계획입니다.
광학 상호 연결 시스템인 Passage는 무어의 법칙의 한계를 넘어 고성능 프로세서의 계산 속도를 높이는 데 중요한 단계가 될 수 있습니다. CEO인 Nick Harris에 따르면 이 기술은 별도의 프로세서가 리소스를 모아 인공 지능이 요구하는 엄청난 계산을 동시에 처리할 수 있는 미래를 예고합니다.
“이제부터 컴퓨팅의 발전은 여러 칩을 함께 연결하는 것에서 나올 것입니다.”라고 그는 말합니다.
광학 인터포저
기본적으로 Passage는 칩렛이라고 불리는 더 작은 실리콘 다이가 동일한 패키지 내에서 부착되고 상호 연결되는 유리 또는 실리콘 조각인 인터포저입니다. 요즘 많은 상위 서버 CPU 및 GPU는 인터포저의 여러 실리콘 다이로 구성됩니다. 이 방식을 통해 설계자는 다양한 제조 기술로 제작된 다이를 연결하고 단일 칩으로 가능한 것 이상으로 처리량과 메모리를 늘릴 수 있습니다.
오늘날 인터포저의 칩렛을 연결하는 상호 연결은 엄격하게 전기적입니다. 예를 들어 마더보드의 링크에 비해 속도가 빠르고 에너지가 낮은 링크입니다. 그러나 유리 섬유를 통과하는 임피던스 없는 광자의 흐름과는 비교할 수 없습니다.
통로는 표면 바로 아래에 얇은 이산화규소 층을 함유한 300mm 실리콘 웨이퍼에서 절단됩니다. 다중 대역 외부 레이저 칩은 Passage가 사용하는 빛을 제공합니다. 인터포저에는 직렬 변환기/직렬 변환기 또는 SerDes라고 하는 칩의 표준 I/O 시스템에서 전기 신호를 수신할 수 있는 기술이 포함되어 있습니다. 따라서 Passage는 기본 실리콘 프로세서 칩과 호환되며 칩에 대한 근본적인 설계 변경이 필요하지 않습니다.
컴퓨팅 칩렛은 광학 인터포저 위에 쌓여 있습니다. 가벼운 물질
SerDes에서 신호는 다음과 같은 트랜시버 세트로 이동합니다. 마이크로링 공진기서로 다른 파장의 레이저 광에 비트를 인코딩합니다. 다음으로, 멀티플렉서는 빛의 파장을 광학 회로에 결합하고, 여기서 데이터는 간섭계와 더 많은 링 공진기에 의해 라우팅됩니다.
에서 광학 회로데이터는 칩 패키지의 반대쪽에 줄지어 있는 8개의 광섬유 어레이 중 하나를 통해 프로세서 외부로 전송될 수 있습니다. 또는 데이터를 동일한 프로세서의 다른 칩으로 백업할 수 있습니다. 어느 목적지에서나 프로세스는 역으로 진행되어 광검출기와 트랜스임피던스 증폭기를 사용하여 빛이 역다중화되고 다시 전기로 변환됩니다.
Passage는 데이터 센터에서 6분의 1과 20분의 1만큼 에너지Harris는 주장합니다.
프로세서의 모든 칩렛 간의 직접 연결은 대기 시간을 제거하고 다이 주변에 있는 것으로 제한되는 일반적인 전기 배열에 비해 에너지를 절약합니다.
이것이 바로 Passage가 프로세서를 빛과 연결하는 경쟁에서 다른 참가자와 다른 점입니다. Lightmatter의 경쟁사 실험실 설정 그리고 아비센나프로세서 메인 다이 옆의 제한된 공간에 배치되도록 설계된 광학 I/O 칩렛을 생산합니다. Harris는 이 접근 방식을 마더보드의 프로세서 패키지 외부에 위치한 상호 연결보다 한 단계 높은 광학 상호 연결의 “2.5세대”라고 부릅니다.
광학의 장점
광자 상호 연결의 장점은 데이터를 더 멀리 이동해야 할수록 더 많은 에너지를 소비하는 전기 고유의 한계를 제거하는 데 있습니다.
포토닉 인터커넥트 스타트업은 미래 시스템이 다가오는 인공 지능의 컴퓨팅 요구 사항을 충족하려면 이러한 제한이 낮아져야 한다는 전제를 바탕으로 구축되었습니다. Harris는 데이터 센터 전체의 많은 프로세서가 동시에 작업을 수행해야 한다고 말합니다. 그러나 전기를 사용하여 몇 미터 이상 그들 사이에서 데이터를 이동하는 것은 “물리적으로 불가능”하고 믿을 수 없을 만큼 비용이 많이 든다고 그는 덧붙였습니다.
Harris는 “데이터 센터 구축 목적에 비해 전력 요구 사항이 너무 높아지고 있습니다.”라고 덧붙였습니다. Passage를 사용하면 데이터 센터에서 1/6에서 1/20 사이의 에너지를 사용할 수 있으며 데이터 센터의 규모가 커짐에 따라 효율성도 높아질 수 있다고 그는 주장합니다. 그러나 에너지 절약을 통해 광자 상호 연결 가능하게 한다고 해서 데이터 센터가 전체적으로 더 적은 전력을 사용하게 되는 것은 아니라고 그는 말합니다. 에너지 사용을 줄이는 대신 더 까다로운 작업에만 동일한 양의 전력을 소비할 가능성이 높습니다.
AI가 광 상호 연결을 구동합니다.
Lightmatter의 금고는 10월에 4억 달러 규모의 시리즈 D 자금 조달 라운드를 통해 증가했습니다. 최적화된 프로세서 네트워킹에 대한 투자는 “필연”이 된 추세의 일부라고 말합니다. 제임스 샌더스애널리스트 테크인사이트.
2023년에는 출하된 서버의 10%가 가속화되었습니다. 이는 GPU 또는 기타 AI 가속 IC와 쌍을 이루는 CPU가 포함되어 있음을 의미합니다. 이 가속기는 Passage가 함께 사용하도록 설계된 가속기와 동일합니다. TechInsights 프로젝트에서는 2029년까지 출하되는 서버의 3분의 1이 가속화될 것입니다. 광자 상호 연결에 쏟아지는 돈은 그것이 AI로부터 이익을 얻는 데 필요한 촉진제라는 확신입니다.
