英特尔推出业界首款芯片集成光学互连 | 上海碳材料大会

英特尔推出业界首款“完全集成”的光计算互连 (OCI) 小芯片，与现有英特尔 CPU 共同封装，促进人工智能开发新数据传输技术开发领域不断发展。

英特尔常常与半导体和CPU联系在一起，但该公司也积极从事硅光子学的研发，其研究水平处于行业前沿。硅光子学是一种重要的下一代技术，它将硅集成电路和半导体激光器等发光元件结合起来，实现比传统电子设备更快、更远的数据传输，扩大了计算机处理器之间的通信带宽。有前景的技术。

这项技术本身并不新鲜，但研究人员一直在努力弄清楚如何将光子学的各个方面与硅基 CPU 相集成。

英特尔认为，随着日益强大的人工智能模型对计算能力的需求给现有数据中心基础设施带来巨大压力，对硅光子学的需求比以往任何时候都更加紧迫。随着人工智能模型变得越来越强大，它们需要更多的数据，而现有的芯片互连几乎无法跟上。因此，英特尔表示，迫切需要硅光子来支持人工智能的发展。

英特尔集成光子解决方案集团产品管理和战略高级总监 Thomas Liljeberg 在一份新闻稿中表示，现有互连正在迅速接近电气 I/O 性能的实际极限。 “我们的突破性成果使客户能够将共同封装的硅光子互连解决方案无缝集成到下一代计算系统中。我们的 OCI 小芯片可提高带宽并降低功耗。通过降低功耗和扩大覆盖范围，它可以加速 ML 工作负载，从而有望彻底改变高性能人工智能基础设施。”

据英特尔介绍，最新的 OCI 小芯片通过封装光学输入和输出并支持高达 64 个通道、32Gbps 数据传输速度，实现更高带宽的数据传输。光学 I/O 互连的优点包括：

• 带宽大
• 高能源效率
• 低延迟
• 更长的触及范围

英特尔解释说，现有的电气 I/O 技术是当今大多数芯片互连的基础，可以支持高带宽密度，但只能在小于 1 米的极短距离内支持。虽然可以使用可插拔光收发器模块来延长这个距离，但这会带来过高的成本和能源水平，这对于人工智能工作负载来说是不可持续的。

英特尔表示，其新型硅光子 DWDM 光学小芯片仅使用 5 pJ/bit 的能量，而可插拔模块的能量为 15 pJ/bit。

该技术还能够延长距离，目前支持长达100米的光纤。与传统的“电气I/O”相比，英特尔将距离增加了100倍之多。该公司表示，从电力到光的转变就像从马车到汽车的转变，所以你可以想象这一进步的幅度。

新的chiplet还在chiplet上结合了PIC（光子集成电路）和EIC（电子集成电路），并用内置激光器代替了外部元件。正如转向共同封装光学器件（但可能使用外部光源）一样，服务器（尤其是人工智能服务器）的下一步是将光学互连转移到芯片上。现代人工智能服务器通常具有一个或多个用于通信的互连。目前，除了 Intel 的 Gaudi 3 和 NVIDIA NVLink 之外，它们通常使用 PCIe 连接到 PCIe 插槽、Infiniband 或以太网 NIC 以及可插拔光学模块。通过在封装上嵌入光学功能，信号可以在封装外部路由，而无需经过 PCB、另一个卡、芯片、光学笼、可插拔模块等。因此，这可以显着节省电力。

英特尔制定了雄心勃勃的计划，最终将从光源到小芯片的所有内容完全集成。该公司还有一个新的硅光子制造工艺节点，并表示正在与客户合作集成未来的版本。此外，英特尔表示，它有一个将互连从 2Tbps Mirror Bay 一代扩展到 32Tbps 的路线图。