Ayar Labs首推4Tbps的光接口FPGA解决方案

2023-12-12 17:58

近日，芯片对芯片连接硅光子学领域的领导者——Ayar Labs在全球超算大会Supercomputing 2023上推出了集成了英特尔业界领先的Agilex?现场可编程门阵列（FPGA）技术的封装光学I／O解决方案。

该公司表示，在展示5倍当前行业带宽、5倍低功耗和20倍低延迟的同时，封装在通用PCIe卡外形中的光学FPGA将有望改变高性能计算（HPC）领域的数据密集型工作负载，如生成式人工智能（AI）、机器学习，并支持新颖的分解计算和内存架构等。

光FPGA由两个TeraPHY™光I／O小芯片组成，每个小芯片具有4 Tbps的双向带宽，连接到一个10 nm的FPGA结构芯片，该芯片是英特尔Agilex FPGA中使用的核心结构。光通信由两个TeraPHY™光源供电，支持64个高速、无差错通信的光通道，跨越每个芯片上的8条光纤。这种配置能够以当前行业解决方案所需的一小部分功率（＜5pJ／b）和延迟（每芯片5ns ＋ TOF）提供5倍的带宽，这些都是高性能计算结构和下一代分解架构未来的关键因素。

Ayar Labs首席执行官Charles Wuischpard表示：“随着光学I／O成为满足新兴技术（如生成式人工智能）指数级增长的数据密集型需求的‘必备’构建模块，我们正处于高性能计算新时代的尖端。”“在超级计算机上展示Ayar实验室的硅光子学和英特尔尖端的FPGA技术的集成，是一个具体的证明，光I／O具有满足这些关键需求所需的成熟度和可制造性。”

“在英特尔，我们不断追求FPGA产品组合的创新。通过Ayar实验室的封装光学器件与我们的FPGA结构芯片相结合，我们创造了超过4 Tbps的I／O带宽，远远超过了目前电气连接所能实现的带宽，”英特尔公司副总裁兼产品卓越集团总经理Venkat Yadavalli表示，“我们希望通过这种能力远远超过400G以太网。像这样的光学接口有潜力在高性能计算、人工智能、数据中心、传感、通信、边缘等领域取得巨大进步。想象一下，光接口FPGA的通信速度超过每秒4太比特，你能做些什么。”

高性能计算需要高性能I／O，比如英特尔和赛灵思都推出了超过56G I／O的FPGA。在过去的十年中，大量实现高集成度的方法被大量商业引入，这些封装技术可将多个管芯紧密地集成在同一芯片上。此类工作中最早的就是的Stratix 10 FPGA系列。而Ayar Labs主要是将光学器件尽可能靠近计算芯片，以实现更好的带宽和能效。换句话说，要实现近乎单片的光子集成，获得与其他封装组件相当的每比特传输能量效率，同时实现可以跨越几十到几百米的远程通信。