Ayar Labs首推4Tbps的光接口FPGA解決方案

　　近日，芯片對(duì)芯片連接硅光子學(xué)領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者——Ayar Labs在全球超算大會(huì)Supercomputing 2023上推出了集成了英特爾業(yè)界領(lǐng)先的Agilex?現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列(FPGA)技術(shù)的封裝光學(xué)I/O解決方案。

　　該公司表示，在展示5倍當(dāng)前行業(yè)帶寬、5倍低功耗和20倍低延遲的同時(shí)，封裝在通用PCIe卡外形中的光學(xué)FPGA將有望改變高性能計(jì)算(HPC)領(lǐng)域的數(shù)據(jù)密集型工作負(fù)載，如生成式人工智能(AI)、機(jī)器學(xué)習(xí)，并支持新穎的分解計(jì)算和內(nèi)存架構(gòu)等。

　　光FPGA由兩個(gè)TeraPHY™光I/O小芯片組成，每個(gè)小芯片具有4 Tbps的雙向帶寬，連接到一個(gè)10 nm的FPGA結(jié)構(gòu)芯片，該芯片是英特爾Agilex FPGA中使用的核心結(jié)構(gòu)。光通信由兩個(gè)TeraPHY™光源供電，支持64個(gè)高速、無(wú)差錯(cuò)通信的光通道，跨越每個(gè)芯片上的8條光纖。這種配置能夠以當(dāng)前行業(yè)解決方案所需的一小部分功率(<5pJ/b)和延遲(每芯片5ns + TOF)提供5倍的帶寬，這些都是高性能計(jì)算結(jié)構(gòu)和下一代分解架構(gòu)未來(lái)的關(guān)鍵因素。

　　Ayar Labs首席執(zhí)行官Charles Wuischpard表示：“隨著光學(xué)I/O成為滿足新興技術(shù)(如生成式人工智能)指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)的數(shù)據(jù)密集型需求的‘必備’構(gòu)建模塊，我們正處于高性能計(jì)算新時(shí)代的尖端。”“在超級(jí)計(jì)算機(jī)上展示Ayar實(shí)驗(yàn)室的硅光子學(xué)和英特爾尖端的FPGA技術(shù)的集成，是一個(gè)具體的證明，光I/O具有滿足這些關(guān)鍵需求所需的成熟度和可制造性。”

　　“在英特爾，我們不斷追求FPGA產(chǎn)品組合的創(chuàng)新。通過(guò)Ayar實(shí)驗(yàn)室的封裝光學(xué)器件與我們的FPGA結(jié)構(gòu)芯片相結(jié)合，我們創(chuàng)造了超過(guò)4 Tbps的I/O帶寬，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了目前電氣連接所能實(shí)現(xiàn)的帶寬，”英特爾公司副總裁兼產(chǎn)品卓越集團(tuán)總經(jīng)理Venkat Yadavalli表示，“我們希望通過(guò)這種能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)400G以太網(wǎng)。像這樣的光學(xué)接口有潛力在高性能計(jì)算、人工智能、數(shù)據(jù)中心、傳感、通信、邊緣等領(lǐng)域取得巨大進(jìn)步。想象一下，光接口FPGA的通信速度超過(guò)每秒4太比特，你能做些什么。”

　　高性能計(jì)算需要高性能I/O，比如英特爾和賽靈思都推出了超過(guò)56G I/O的FPGA。在過(guò)去的十年中，大量實(shí)現(xiàn)高集成度的方法被大量商業(yè)引入，這些封裝技術(shù)可將多個(gè)管芯緊密地集成在同一芯片上。此類(lèi)工作中最早的就是的Stratix 10 FPGA系列。而Ayar Labs主要是將光學(xué)器件盡可能靠近計(jì)算芯片，以實(shí)現(xiàn)更好的帶寬和能效。換句話說(shuō)，要實(shí)現(xiàn)近乎單片的光子集成，獲得與其他封裝組件相當(dāng)?shù)拿勘忍貍鬏斈芰啃�率，同時(shí)實(shí)現(xiàn)可以跨越幾十到幾百米的遠(yuǎn)程通信。