英特爾推出首款用於人工智能的全集成光學 I/O 芯片

英特爾公司(INTC.US)在芯片行業取得重大突破，推出了業界首款全集成光學計算互連芯片，這一創新技術將爲人工智能領域帶來革命性的影響。在2024年光纖通信大會(OFC)上，英特爾展示了其集成光子解決方案(IPS)集團的最新成果——一款與CPU共同封裝的光計算互連(OCI)芯片組。這一技術不僅標誌着數據中心和高性能計算(HPC)應用中的AI基礎設施向前邁出了重要一步，也預示着高帶寬互連技術的新紀元。

這款OCI芯片的設計旨在支持64個通道，每個通道的數據傳輸速度高達32千兆位/秒(Gbps)，光纖長度可達100米。它滿足了AI基礎設施對更高帶寬、更低功耗和更長傳輸距離的需求，同時支持未來CPU/GPU集羣連接和新型計算架構的可擴展性，包括一致的內存擴展和資源分解。

隨着基於AI的應用程序在全球範圍內的廣泛應用，大型語言模型(LLM)和生成式AI的最新發展正在加速這一趨勢。更大、更高效的機器學習(ML)模型將在滿足AI加速工作負載的新興需求方面發揮關鍵作用。未來AI計算平臺的擴展需求正在推動I/O帶寬和覆蓋範圍呈指數級增長，以支持更大的處理單元(CPU/GPU/IPU)集羣和架構，並實現更高效的資源利用率，例如xPU分解和內存池化。

傳統的電氣I/O(銅線連接)雖然支持高帶寬密度和低功耗，但其短距離傳輸限制了其在數據中心和AI集羣中的應用。相比之下，英特爾的OCI芯片採用同封裝的xPU光I/O解決方案，支持更高的帶寬，同時提高功率效率、降低延遲並增加覆蓋範圍，這正是AI/ML基礎設施擴展所需要的。

英特爾的這一創新可以形象地比喻爲：在CPU和GPU中用光學I/O取代電氣I/O來傳輸數據，就像從使用馬車配送貨物轉變爲使用汽車和卡車配送貨物，可以在更長的距離上運送大量貨物。這種性能和能源成本的提高正是英特爾OCI芯片等光學I/O解決方案爲AI擴展帶來的成果。

作爲硅光子學領域的領導者，英特爾充分利用了超過25年的內部研究成果，這些成果開創了集成光子學。英特爾是首家開發並向主要雲服務提供商批量交付具有業界領先可靠性的硅光子連接產品的公司。英特爾採用晶圓上激光混合技術和直接集成技術，實現了無與倫比的集成，提高了可靠性並降低了成本。

英特爾的高容量平臺已交付超過800萬個PIC，其中集成了超過3200萬個片上激光器，激光器的及時故障率(FIT)低於0.1，這是一種廣泛使用的可靠性衡量標準。這些PIC封裝在可插拔收發器模塊中，部署在主要超大規模雲服務提供商的大型數據中心網絡中，用於100、200和400 Gbps應用。下一代200G/通道PIC正在開發中，以支持新興的800 Gbps和1.6 Tbps應用。

英特爾還在實施一種新的硅光子學制造工藝節點，該節點具有最先進的設備性能、更高的密度、更好的耦合和大大改善的經濟性。英特爾在片上激光器和SOA性能、成本(芯片面積減少40%以上)和功率(減少15%以上)方面取得了顯著進展。

英特爾高管Thomas Liljeberg表示：“服務器之間不斷增加的數據移動給當今數據中心基礎設施的功能帶來了壓力，當前的解決方案正在迅速接近電氣I/O性能的實際極限。然而，英特爾的突破性成就使客戶能夠將共封裝的硅光子互連解決方案無縫集成到下一代計算系統中。”

目前，英特爾的OCI芯片組是一個原型，公司正在與特定客戶合作，將OCI與他們的SOC一起封裝，作爲光學I/O解決方案。隨着人工智能基礎設施的不斷髮展，英特爾始終走在創新的前列，推動技術進步並塑造連接的未來。

本文源自：智通財經