爱游戏-英特尔实现光学I/O芯粒的完全集成

[导读]在2024年光纤通讯年夜会（OFC）上，英特尔硅光集成解决方案（IPS）团队展现了业界领先的、完全集成的OCI（光学计较互连）芯粒，该芯粒与英特尔CPU封装在一路，运行真实数据。面向数据中间和HPC利用，英特尔打造的OCI芯粒在新兴AI根本举措措施中实现了光学I/O（输入/输出）共封装，从而鞭策了高带宽互连手艺立异。 英特尔的OCI（光学计较互连）芯粒有望改革面向AI根本举措措施的高速数据处置。

英特尔在用在高速数据传输的硅光集成手艺上获得了冲破性进展。在2024年光纤通讯年夜会（OFC）上，英特尔硅光集成解决方案（IPS）团队展现了业界领先的、完全集成的OCI（光学计较互连）芯粒，该芯粒与英特尔CPU封装在一路，运行真实数据。面向数据中间和HPC利用，英特尔打造的OCI芯粒在新兴AI根本举措措施中实现了光学I/O（输入/输出）共封装，从而鞭策了高带宽互连手艺立异。

英特尔硅光集成解决方案团队产物治理与计谋高级总监Thomas Liljeberg暗示：“办事器之间的数据传输正在不竭增添，现今的数据中间根本举措措施尴尬重负。今朝的解决方案正在敏捷接近电气I/O机能的现实极限。但是，借助英特尔的这项冲破性进展，客户可以或许将硅光共封互连方案无缝集成到下一代计较系统中。英特尔的OCI芯粒年夜年夜提高了带宽、下降了功耗并耽误了传输距离，有助在加快机械进修工作负载，进而鞭策高机能AI根本举措措施立异。”

该OCI芯粒可在最长可达100米的光纤上，单向撑持64个32Gbps 通道，有望知足AI根本举措措施日趋增加的对更高带宽、更低功耗和更长传输距离的需求。它将有助在实现可扩大的CPU和GPU集群毗连，和包罗一致性内存扩大和资本解聚的新型计较架构。

AI利用正在全球规模内被愈来愈多地摆设，近期年夜说话模子和生成式AI的成长正在加快这一趋向。对AI负载加快新需求而言，更年夜、更高效的机械进修模子将阐扬要害感化。将来的计较平台需要面向AI实现扩大，因此需要指数级晋升的I/O带宽和更长的传输距离，以撑持更年夜范围的处置器（CPU、GPU和IPU）集群，和资本操纵更高效的架构，如xPU解聚和内存池化（memory pooling）。

电气I/O（即铜迹线毗连）带宽密度高且功耗低，但传输距离短至不超一米。数据中间和初期AI集群中利用的可插拔光收发器模块可以耽误传输距离，但就AI工作负载的扩大需求而言，其本钱和功耗不成延续。xPU光电共封I/O解决方案 可以在提高能效比、下降延迟和耽误传输距离的同时，撑持更高的带宽，从而知足AI和机械进修根本举措措施的扩大需求。

打个例如，在CPU和GPU中，用光学I/O代替电气I/O进行数据传输，就比如从利用马车（容量和距离有限）到利用小汽车和卡车来配送货色（数目更年夜、距离更远）。英特尔的OCI芯粒等光学 I/O 解决方案，在机能和能耗方面实现了这一程度的晋升，从而有助在AI的扩大。

英特尔OCI（光学计较互连）芯粒

在完全集成的OCI芯粒中，英特尔操纵了已现实验证的硅光子手艺，集成了包括片上激光器的硅光子集成电路（PIC）、光放年夜器和电子集成电路。在2024年光纤通讯年夜会上，英特尔展现了与自家CPU封装在一路的OCI芯粒，但它也能与下一代CPU、GPU、IPU等SOC（系统级芯片）集成。

这一完全集成的OCI芯粒的双向数据传输速度达4 Tbps，并兼容第五代PCIe。在2024年光纤通讯年夜会现场，及时光学链路演示展现了经由过程单模光纤（SMF）跳线（patch cord）在两个CPU平台之间实现的发射器（Tx）和领受器（Rx）互连。CPU生成并丈量了比特误码率（BER）。英特尔还展现了发射器的光谱（optical spectrum），包罗单一光纤上200GHz距离的八个波长，和32Gbps发射器眼图（eye diagram），注解旌旗灯号质量很强。

该芯粒今朝单向撑持64个32Gbps 通道，传输距离达100米（因为传输延迟，现实利用中距离可能仅限几十米）。它采取8对光纤，每根8波长密集波分复用（DWDM）。这类共封装解决方案也很是节能，功耗仅为每比特5皮焦耳（pJ），而可插拔光收发器模块的功耗年夜约为每比特15皮焦耳。对数据中间和HPC情况而言，超高的能效十分主要，有助在解决AI利用的高能耗问题，提高可延续性。

英特尔研究院在硅光子范畴已深耕跨越25年，是硅光集成的开辟者和带领者。英特尔在业内率先开辟并向年夜型云办事供给商批量交付硅光子毗连器件，这些产物具有领先的靠得住性。

英特尔的首要差别化优势在在其直接集成手艺，连系晶圆上激光器夹杂集成手艺，可提高良率并下降本钱。这一怪异的方式使英特尔可以或许在实现出色机能的同时连结高能效比。依托壮大的量产平台，英特尔已出货跨越800万个硅光子集成电路，包括多达3200万个片上集成激光器，时基故障率（FIT）小在0.1。时基故障率是一种普遍利用的丈量靠得住性的方式，表现了故障率和产生故障的次数。

这些硅光子集成电路被封装在可插拔收发器模块中，摆设在超年夜范围云办事供给商的年夜型数据中间收集中，用在传输速度需求高达100、200和400 Gbps的利用。面向传输速度需求达800 Gbps和1.6 Tbps的新兴利用，速度达200G/通道的硅光子集成电路正在开辟中。

英特尔还正在摸索新的硅光子制造工艺节点，该节点具有进步前辈的器件机能、更高的密度、更好的耦合性，并能年夜幅提高经济性。英特尔将继续在片上激光器和机能、本钱（芯单方面积削减 40% 以上）和功耗（削减 15% 以上）等方面获得前进。

英特尔研发的OCI芯粒今朝尚处在手艺原型（prototype）阶段。英特尔江南体育正在与客户合作，开辟共封OCI和客户SoC，作为光学I/O的解决方案。

英特尔的OCI芯粒鞭策了高速数据传输手艺的前进。跟着AI根本举措措施的不竭成长，英特尔将继续鞭策前沿手艺立异，摸索面向将来的毗连手艺。

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