Yeni Şirket Waferscale çipleri ışıkla birleştirebileceğini söylüyor

Yeni Şirket Waferscale çipleri ışıkla birleştirebileceğini söylüyor

Hızlı Yongalar Yonga üreticileri, hesaplamayı daha yüksek seviyelere ölçeklendirmeye çalışırken, bant genişliği ve gecikme darboğazlarını aşmak için giderek daha fazla küçük ölçekli hesaplama mimarilerine yöneliyorlar.

Cerebras'ın yemek tabağı büyüklüğündeki WSE-2 AI hızlandırıcısı ve Tesla'nın Dojo eğitim karosu, bu teknolojinin tek bir veya hatta bir avuç kalıbın sınırlarının çok ötesine ölçeklendirmek için nasıl kullanıldığının sadece iki örneğidir.

Bununla birlikte, yaklaşımın uygulanması karmaşıktır ve hala elektrik ara bağlantılarının gecikme ve bant genişliği sınırlamaları ile sınırlıdır. Bu, LightMatter adlı bir girişimin, bu ay Hot Chips konferansında ayrıntılı olarak açıklanan Passage silikon fotonik teknolojisiyle çözmeye çalıştığı şey.

LightMatter'in kurucusu ve CEO'su Nicholas Harris sanal etkinlik sırasında, “Elektriksel olarak birbirine bağlı yonga dizileri, güç tüketiminin birleştirilmesi de dahil olmak üzere temel olarak sorunlardan muzdarip” dedi.

Chiplet sayısı arttıkça, yonga üreticilerinin bu yaklaşımın pratikliğini sınırlayan bant genişliği ve gecikme zorluklarıyla karşılaşmak zorunda kalacağını açıkladı. Bu sınırlamalar, Broadcom gibi anahtar silikon satıcılarını Humboldt serisi ASIC'leriyle birlikte paketlenmiş optik teknolojiyi keşfetmeye yöneltti.

Harris, tek bir çip için etkili olsa da, bir optik fiberin nispeten büyük kesitinin, bu tür birlikte paketlenmiş optik ara bağlantıyı yoğun çipten çipe iletişim için pratik olmadığını savunuyor.

Passage, birden fazla çipi birleştirmek için fiber optik kullanmak yerine nano-fotonik dalga kılavuzlarını kullanır. Bunlar fotonları son derece düşük kayıpta ve çok yüksek bant genişliğinde taşıyabilen kanallardır.

Harris, "Geçit, lazerler, optik modülatörler, foto dedektörler ve transistörler içeren 300 mm'lik bir Silicon Photonics yonga levhasından kesilmiştir," diye açıkladı Harris.

Passage, esas olarak, ASIC'ler, CPU'lar, bellek veya diğer hızlandırıcı kalıplar dahil olmak üzere çeşitli müşteri kalıplarının yerleştirilebileceği ve birbirine bağlanabileceği bir optik iletişim katmanı olarak işlev görür.

Harris, "Passage lazerleri ve transistörleri entegre ettiğinden, birlikte paketlenmiş çiplerin iletme, alma veya devre anahtarlama fotonik elemanlarının herhangi bir karmaşıklığı ile uğraşmak zorunda değil" dedi. “Her Passage döşemesi bir dizi heterojen çip barındırabilir. Örneğin, bir kutucuk iki farklı ASIC türü ve belki iki HBM yığını içerebilir."

Buradaki fikir, müşterilerin artık Intel'in EMIB'si veya AMD'nin Infinity Fabric'i gibi karmaşık ara bağlantı yapılarını kendi başlarına geliştirme konusunda endişelenmelerine gerek kalmamasıdır. Passage, bir silikon fotonik gofret üzerine inşa edildiğinden, 48 adede kadar tam retikül kalıbını barındıracak şekilde yeniden boyutlandırılabilir.

“Pasaj bir çikolata gibidir; Harris, ihtiyacınız olduğu kadar çok kare koparırsınız, dedi.

Nano-fotonik dalga kılavuzları ayrıca geleneksel fiber optik ara bağlantılara göre avantajlara sahiptir, yani çok daha küçüktürler.

LightMatter, tek bir optik fiberin alanına 40 dalga kılavuzu sığabileceğini söylüyor. Bunun, her bir kalıba 2 saniyeden daha az gecikmeyle 96 TB/s bant genişliği sağlamalarına izin verdiğini iddia ediyorlar. Ve Harris'e göre, bu, optik devre anahtarlama kullanılarak elde edildiğinden, herhangi bir kalıptan gelen trafik, diğerinden en fazla bir atlama uzaktadır.

Paket dışı iletişim, Passage'ın uçlarına entegre edilmiş fiber diziler aracılığıyla sağlanır. Her bir fiber bağlantı, birden fazla Passage döşemesini birbirine bağlamak için kullanılabilen 16 TB/s'ye kadar bant genişliği sağlar.

Harris, ayrıca kalıplara güç sağlayan ve PCIe ve CXL'i destekleyen silikon yollar (TSV'ler) aracılığıyla elektriksel iletişimin de desteklendiğini ekledi.

LightMatter, bu teknoloji için bellek ve hesaplamanın ayrıştırılmasının yanı sıra, kaynakların birleştirilebilir altyapı benzeri bir şekilde dinamik olarak tahsis edilmesi dahil olmak üzere çeşitli fırsatlar görmektedir.

Harris, her biri çeşitli bellek, CPU ve hızlandırıcı tamamlayıcılarıyla donatılmış birden fazla Passage döşemesinin fiber bağlantı noktaları kullanılarak birbirine bağlanabileceği bir senaryo tanımladı. Başka bir senaryoda Harris, farklı kiracılar tarafından kullanılan hava boşluğu kaynaklarını etkin bir şekilde kullanmak için optik anahtarlama yeteneklerini kullanmayı açıkladı.

"Bir milisaniye içinde, tüm platform kullanıcı seti arasında yeniden tahsis edilebilir" dedi.

Passage, gecikmeden ödün vermeden her zamankinden daha yüksek bant genişliklerini daha da ileri götürmekle ilgili zorlukların üstesinden gelmek için silikon fotonik arayan tek şirket olmaktan çok uzak.

Ayar Labs, yüksek hızlı bağlantı için teknolojiyi keşfeden başka bir girişimdir. Şirket, yongalardan elektrik sinyallerini alan ve bunları yüksek bant genişliğine sahip bir optik sinyale dönüştüren bir yonga geliştirdi.

LightMatter's Passage'a benzer şekilde, Ayar'ın TeraPHY'sinin, Universal Chiplet Interconnect Express gibi açık standartları kullanan diğer yonga üreticilerinin bilgi işlem kutucuklarıyla birlikte paketlenmesi amaçlanmıştır.

Intel gibi yerleşik yonga üreticileri de aktif olarak silikon fotonik tabanlı ara bağlantı teknolojisinin kullanımını araştırıyorlar.

Geçen yıl Intel, veri merkezi uygulamaları için entegre fotonik kullanımını incelemek üzere bir araştırma merkezi açtı. Ve Haziran ayında Intel, bir silikon levha üzerine entegre edilmiş sekiz dalga boylu bir lazer dizisinin tanıtımını yaptı. ®

Kaynak: The Register