Компаниите Point2 Technology и AttoTude работят съвместно по разработката ARC

Компаниите Point2 Technology и AttoTude работят взаимно по създаването ARC кабели, които биха могли да бъдат опция на оптичните и електрическите интерконектори. Това би нараснало пропускателната дарба, плътността на разположението на AI ускорителите и би направило по-евтино построяването на AI центрове за данни, оповестява IEEE Spectrum.

В рамките на стелажите за AI ускорители нормално се употребяват относително къси медни кабели за свързване на възлите, до момента в който мрежата в границите на центровете за данни и сред тях обичайно употребява оптични нишки. Необходимостта от по-високи скорости на предаване на данни от AI ускорител до AI ускорител постоянно е лимитирана от физическите свойства на медта. За да се реализиран терабайтови скорости, медните взаимовръзки би трябвало да станат по-дебели и по-къси.

Тъй като Nvidia чака да усили оптималния брой чипове в една компютърна система 8 пъти (от 72 на 576) до 2027 година, потреблението на мед ще бъде огромно предизвикателство.

Медта е доста ефикасна, най-много от икономическа позиция, когато се употребява на къси дистанции. При доста високите честоти, присъщи за актуалните чипове сигналът в проводника се предава основно в повърхностния пласт заради скин резултата. За да се преборим с това събитие, или се усилва броят на проводниците, или те се покриват да вземем за пример със сребро, или просто се усилва размерът им. Всичко това не разрешава основаването на компактни и евтини системи. Сега все по-голяма известност получават дейните електрически кабели (АЕК), включващи ретаймери, които усилват и „ почистват “ сигнала. Например, 800G кабелите на Credo, които са обичани на хиперскалаторите (и не само) са дълги до 7 метра и тежат към 800 грама.

В бъдеще обаче даже АЕК ще доближат таван заради законите на физиката. Междувременно Point2 Technology и AttoTude оферират междинно решение – на ниска цена и надеждно като медта, с опция за потребление на тесни и дълги кабели, с цел да се отговори на потребностите на AI системите на бъдещето. През тази година Point2 има намерение да стартира производството чипове за кабели с потенциал до 1,6 Tbps, състоящи се от 8 тънки полимерни вълновода, всеки от които може да предава данни със скорост 448 Gbps, употребявайки честоти 90 и 225 GHz. Решението на AttoTude е на практика същото, единствено че употребява терахерцови честоти.

И двете компании настояват, че технологиите им превъзхождат медта във връзка с „ обсега “ – сигналът може елементарно да се предава на разстояние 10-20 метра без обилни загуби, което ще бъде задоволително за свързване на бъдещите стелажи. Point2 твърди, че нейното решение, спрямо оптичните взаимовръзки употребява три пъти по-малко сила, три пъти по-евтино е и обезпечава три порядъка по-ниска инертност при предаване на данните. Поддръжниците на технологията настояват, че надеждността и лекотата на произвеждане на вълноводите, сравнима с лекотата на произвеждане на оптични нишки значи, че тя може освен да размени оптичните връзки сред AI ускорителите, само че и отчасти да измести медта от печатните платки.

Основателят на AttoTude Дейв Уелч, който е взел участие в основаването на Infinera се занимава с фотонни системи от десетилетия и познава техните слаби и мощни страни. По-специално, съгласно Nvidia към 10% от потреблението на сила в AI центровете за данни към този момент се изразходва за оптика. Системите, основани на фотониката по принцип са доста чувствителни към температурата, изискват висока индустриална точност (на равнище микрометър) и като цяло не са изключително надеждни. В резултат на това Уелч се интересува от радиочестотния диапазон от 300 GHz до 3 THz, а не от оптичния диапазон. Решението на AttoTude употребява вълноводи с дебелина към 200 µm с диелектрична вътрешност, които към този момент демонстрират затихване от 0,3 dB/m, неведнъж по-малко от медния 224G кабел.

AttoTude към този момент разполага с всички съществени съставни елементи, в това число интерфейс за свързване с ускорители, терахерцов осцилатор, мултиплексор, антени и самите вълноводи. Основното предизвикателство в този момент е да се комбинира всичко в стилен модул, който може елементарно да се свързва към ускорители, както съществуващите решения. Компанията към този момент е демонстрирала предаване на данни със скорост 224 Gbps при 970 GHz на разстояние 4 метра.

Point2, която е учредена преди 9 години от ветерани на Marvell, Nvidia и Samsung е набрала 55 милиона $ вложения, най-вече от производителя на кабели и конектори Molex. Point2 към този момент показва, че е допустимо да се създават кабели без да се трансформират индустриалните му линии, а в този момент Foxconn Interconnect Technology си партнира със стартъпа. Тази поддръжка може да се окаже от решаващо значение при опитите за привличане на хиперскалатори като клиенти.

Във всеки завършек на Point2 e-Tube кабела има генератор, антени и чип за превръщане на цифровите сигнали в радиовълни. Вълноводът се състои от диелектрична вътрешност с железно покритие. За да се реализира скорост от 1,6 Tbps са нужни 8 вълновода, всеки от които работи на лична периодичност и със лични параметри. Такъв кабел е доста по-тънък и по-лек от AEC. Според вицепрезидента на компанията Дейвид Куо, едно от основните преимущества на технологията на Point2 е опцията за произвеждане на чипове по евтиния и наличен 28 nm развой.

Двата стартъпа работят редом за консолидиране на решенията си непосредствено в компютърните чипове. Интегрираната фотоника (CPO) към този момент се появи в комутаторите на Broadcom и Nvidia, само че директното консолидиране на сходни интерфейси в AI ускорители и други чипове към момента е надалеч. Nvidia и Broadcom, които работят поотделно трябваше да свършат доста работа, с цел да основат надеждни системи, които да работят в един и същи корпус със скъпите AI ускорители.

Едно от провокациите е свързването на влакнестата оптика с вълновод на фотонен чип с акуратност до микрометър. По-специално, инфрачервеният лазер би трябвало да бъде подложен тъкмо против сърцевината на оптичното влакно, което е с дебелина единствено 10 µm. За съпоставяне, милиметровите и терахерцовите сигнали са с доста по-голяма дължина на вълната, тъй че при свързването на радиоволтаика не се изисква такава точност.