Avicena, o companie privată cu sediul central în Sunnyvale, California, face o demonstrație a tehnologiei sale de interconectare cip-cip la cip LightBundle multi-Tbps în cadrul Conferinței Europene pentru Comunicații Optice (ECOC) 2023 din Glasgow, Scoția (https://www.ecocexhibition.com/). Arhitectura LightBundle bazată pe microLED-uri de la Avicena deschide noi drumuri prin deblocarea performanțelor procesoarelor, memoriei și senzorilor, eliminând principalele constrângeri legate de lățimea de bandă și de proximitate, oferind în același timp o eficiență energetică de primă clasă.
„Pe măsură ce inteligența artificială generativă continuă să evolueze, rolul interconexiunilor cu densitate mare a lățimii de bandă, cu consum redus de energie și latență redusă între xPU și modulele HBM nu poate fi supraestimat”, spune Chris Pfistner, vicepreședinte de vânzări și marketing al Avicena. „Interconectările inovatoare LightBundle de la Avicena au potențialul de a schimba în mod fundamental modul în care procesoarele se conectează între ele și cu memoria, deoarece paralelismul lor inerent se potrivește bine cu arhitectura internă de magistrale largi și lente din cadrul circuitelor integrate. Cu o foaie de parcurs către o capacitate de mai mulți terabiți pe secundă și o eficiență sub-pJ/bit, aceste interconectări sunt pregătite să permită următoarea eră a inovației în domeniul inteligenței artificiale, deschizând calea pentru modele și mai capabile și pentru o gamă largă de aplicații de inteligență artificială care vor modela viitorul.”
Despre tehnologie
Circuitele integrate de înaltă performanță de astăzi utilizează interfețe electrice bazate pe SerDes pentru a obține o densitate adecvată în afara cipului. Cu toate acestea, consumul de energie și densitatea lățimii de bandă a acestor legături electrice se degradează rapid odată cu lungimea. Tehnologiile convenționale de comunicații optice dezvoltate pentru aplicații de rețea au fost nepractice pentru interconexiunile între procesoare și între procesor și memorie din cauza densității reduse a lățimii de bandă, a consumului ridicat de energie și a costurilor ridicate. Necesitatea tipică a surselor laser externe (ELS) cu SiPh crește complexitatea și costurile. În schimb, arhitectura de interconectare LightBundle se bazează pe rețele de microLED-uri GaN inovatoare care valorifică ecosistemul de afișaj microLED și care pot fi integrate direct pe circuite integrate CMOS de înaltă performanță. Fiecare matrice de microLED-uri este conectată prin intermediul unui cablu de fibră multi-core la o matrice corespunzătoare de PD-uri compatibile cu CMOS.
„Am demonstrat anterior microLED-uri care transmit la > 10 Gbps pe bandă și un ASIC de testare într-un proces CMOS de 130 nm care rulează 32 de benzi la mai puțin de 1pJ/bit”, spune Bardia Pezeshki, fondator și CEO al Avicena. „Acum aducem primul nostru ASIC într-un proces finFET de 16 nm cu peste 300 de benzi și o lățime de bandă agregată de peste 1Tbps bidirecțional la 4 Gbps pe bandă. ASIC-ul măsoară mai puțin de 12 mm² și conține circuitele pentru rețelele optice Tx și Rx, precum și o interfață electrică paralelă de mare viteză și diverse funcții DFT/DFM, cum ar fi BERT, loopback-uri și Open Eye Monitoring (OEM). Toate funcționalitățile cheie ale ASIC au fost verificate, iar în prezent lucrăm la îmbunătățirea randamentului pentru scalabilitatea producției.”
În viitor, natura modulară a platformei LightBundle va permite interconectări cu densitate de lățime de bandă mare de mai mulți Tbps pe mm² în noduri de proces CMOS avansate. Puterea redusă, densitatea ridicată și latența redusă ale LightBundle se potrivesc bine cu interfețele chiplet precum UCIe, OpenHBI și BoW și pot fi, de asemenea, utilizate pentru a îmbunătăți arhitecturile de sistem care sunt limitate de raza de acțiune a interconexiunilor de calcul existente, precum PCIe/CXL și legăturile de memorie HBM/DDR/GDDR.