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Dirigir fabricante de chips TSMC se asocia con la empresa californiana Avicena para optimizar las matrices de fotodetectores en las interconexiones LightBundle basado en MicroLED para centros de datos.
Esta tecnología consiste en sustituir las conexiones eléctricas por ópticas. Los modelos de IA, cada vez más complejos, están impulsando un crecimiento sin precedentes de la demanda de rendimiento informático y de memoria, lo que exige interconexiones de mayor densidad, menor consumo y mayor alcance, tanto para las comunicaciones entre procesadores (P2P) como entre procesadores y memoria (P2M). En ambos casos, los cables de cobre que conectan la CPU y la memoria en los centros de datos de IA tendrán que sustituirse por cables ópticos.
La interconexión LightBundle de Avicena, basada en micro-LED, ofrece velocidades de transmisión de datos de más de 500 Mbps 10 Tbps/mm y permite do conexiones entre chips a distancias de hasta 10 metros con un consumo de energía récord Utiliza matrices de microLED para la transmisión de datos y fotodetectores de silicio para la recepción, con una eficiencia energética inferior a 1 pJ/bit.
Los diseños de chips ópticos más conocidos codifican bits electrónicos en múltiples longitudes de onda de luz utilizando láseres y moduladores. Sin embargo, el uso de láseres en interconexiones ópticas es todo un reto. Una sola fibra óptica con docenas de conexiones de GPU y conmutadores a múltiples longitudes de onda es costosa desde el punto de vista computacional. Es más fácil encaminar cada carril de datos por un canal físico independiente que intentar optimizar un gran canal a lo largo del tiempo.
En lugar de utilizar un láser de múltiples longitudes de onda que se envía a través de fibra óptica y luego se divide en canales individuales, la conexión LightBundle enlaza cientos de micro-LED azules a una matriz de fotodetectores — uno por cada línea de datos a una velocidad de datos de 10 GB/s. El enlace óptico puede extenderse a distancias de hasta 10 metros, proporcionando una velocidad total de Ancho de banda de 3Tbps.
Esto permitirá que las redes de escalado de IA admitan grandes clústeres procesadores gráficos en múltiples bastidores, eliminando las limitaciones de alcance de las actuales interconexiones de cobre y reduciendo drásticamente el consumo de energía. Los receptores ópticos LightBundle utilizan matrices de PD de silicio optimizadas para las longitudes de onda de la luz visible transmitida por los micro-LED.
Los transceptores de chip LightBundle se adaptan a diversas arquitecturas de empaquetado, como la óptica de empaquetado común (CPO), la óptica integrada (OBO) y los módulos ópticos intercambiables. Tanto las matrices de LED como las de PD se adhieren directamente a la superficie de los chips CMOS para diversos nodos de proceso.
Fuente: Spectrum