芯片互連正在走向光學
盡管銅纜提供高速連接,但它也有局限性。主要限制因素之一是距離,但即使提供更高的帶寬也有其局限性。轉(zhuǎn)向光纖連接是圣杯,因為距離不再是一個問題,并且在涉及串擾等問題時也有優(yōu)勢。
不幸的是,在過去,光纖也更昂貴且難以部署。然而,隨著我們從外部可插拔連接轉(zhuǎn)向片上光纖連接,這種情況正在迅速改變(圖 1)。

將連接邊界推向光纖的一個主要原因是,大規(guī)模人工智能 (AI) 加速需要大量的計算能力、大量的存儲空間以及將它們連接在一起的方法。無論我們?nèi)绾慰s小東西,這些系統(tǒng)都無法放在一個盒子里。
過去的數(shù)據(jù)中心,配備大型機和高架地板,以便電纜和冷卻可以安裝在下面,但與需要光纖連接包含計算、通信和存儲硬件的多個機架的大型數(shù)據(jù)中心相比,已經(jīng)相形見絀。
每根光纖超過一個波長
通常,光纖連接使用單波長,并且速度很快。然而,光纖也可以支持多種波長。實現(xiàn)這一目標的挑戰(zhàn)是雙重的:首先,必須有一種方法對信號進行復用,其次,所涉及波長之間的支持必須一致。
在這方面,Lightmatter 現(xiàn)在在一根單模光纖上提供 16 個雙向密集波分復用 (DWDM) 光鏈路(圖 2)。它在每個方向上提供 400 Gb/s 的帶寬?!伴]環(huán)數(shù)字穩(wěn)定系統(tǒng)主動補償熱漂移,確保在較寬的溫度波動下連續(xù)、低誤差傳輸?!?/p>

Lightmatter 的 Passage 公告更令人印象深刻的方面是它被設(shè)計為在芯片級別運行。過去,光纖連接位于芯片外部,芯片與光收發(fā)器有銅連接。該公司的方法本質(zhì)上對兩極分化不敏感。當必須考慮連接和機械應力時,這是一個問題。
在芯片層面,M 系列采用小芯片方法,將光支撐通過直接光纖連接放置在小芯片上(圖 3)。對于 L 系列,中介層使用光纖提供與外圍光收發(fā)器的連接。

縮小光調(diào)制器
馬赫曾德調(diào)制器(MZM)、電吸收調(diào)制器(EAM)和微環(huán)調(diào)制器(MRM)現(xiàn)在用于光學系統(tǒng)(圖4)。Lightmatter 利用 MRM。它們更緊湊,允許收發(fā)器安裝在片上。其他選項更大,需要在芯片之外實現(xiàn)。

縮小調(diào)制器的尺寸只是難題的一部分。降低功耗也是關(guān)鍵。幸運的是,功率需求顯著縮小。









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