Fotonica pe siliciu: cursa pentru următoarea infrastructură de IA

Boom-ul IA se măsoară în mod obișnuit în cipuri: Cu cât sunt mai performante modelele, cu atât mai mulți acceleratori, centre de calcul mai mari și consum de energie sunt necesari.

Cu toate acestea, pe măsură ce clusterele cresc, se observă că puterea de calcul pură este doar o parte a problemei. Volumele de date dintre cipuri înșiși devin factorul limitativ, și exact aici intervine fotonica pe siliciu.

Lumină în loc de cupru

Cipurile de fotonica pe siliciu transmit date prin intermediul luminii în loc de semnale electrice pe liniile de cupru. Avantajul: lățimea de bandă mai mare cu consum de energie mai mic pe distanțe scurte și lungi în cadrul centrelor de calcul.

Analiștii industriei văd în aceasta o tehnologie cheie pentru a face conexiunile dintre mii de GPU-uri în clustere IA mai eficiente, deoarece conexiunile clasice din cupru au atins limite fizice la ratele actuale de date.

Furnizori și producători asiatici investesc în prezent în construirea capacităților de producție în masă pentru cipuri fotonci. Competiția nu privește doar pe designerii de cipuri înșiși, ci și întregul lanț de aprovizionare, de la foundries specializate până la producători de componente optice precum tablouri de fibre și ghiduri de undă.

De la laborator la fabrică

Provocarea tehnică se află mai puțin în principiul fotonicii pe siliciu, care este studiat de ani de zile, ci în scalarea la volume de producție industriale. Alinierea precisă a fibrelor optice pe cipuri fotonice în intervalul micrometrului, așa cum arată instalația de fabricație automatizată din imaginea de titlu, trebuie să funcționeze în viitor în volume mari și cu calitate stabilă. Exact această automatizare a proceselor de asamblare și testare este considerată o condiție prealabilă pentru ca fotonica pe siliciu să treacă de la aplicații de nișă la utilizarea largă în centre de calcul.

Marii furnizori de infrastructură cloud și IA din SUA și Asia au anunțat sau testat în proiecte pilot propriile soluții de interconexiune fotonice în ultimii ani. Cererea de transmisie de date mai rapidă și mai eficientă din punct de vedere energetic între acceleratori crește în paralel cu extinderea la nivel mondial a centrelor de calcul IA, al căror consum de energie, potrivit Agenției Internaționale de Energie, ar trebui să crească semnificativ până în 2030.

O piață cu mulți jucători

Numeroase companii de-a lungul lanțului de aprovizionare, de la case de design de cipuri până la foundries din Asia, se poziționează în prezent pentru impulsul de cerere așteptat. Cine stăpânește producția în masă a componentelor optice în mod economic și cu o precizie ridicată, ar putea asigura un avantaj în următoarea fază a extinderii infrastructurii IA. Analiștii indică paralelele cu industria semiconductorilor în general, unde efectele de scară și precizia de fabricație decid asupra cotelor de piață.

Extinderea capacităților de fabricație fotonice se realizează până acum în principal în Asia, unde lanțurile existente de aprovizionare cu semiconductori și specialiștii în fabricație optică sunt deja disponibili. În același timp, instituțiile de cercetare și companiile europene și americane dezvoltă și propriile abordări pentru interconexiuni fotonice.

Pentru Europa, dezvoltarea este relevantă din mai multe motive:

Furnizorii de echipamente pentru semiconductori europeni, cum ar fi compania olandeză ASML sau producătorul german de instalații Trumpf, furnizează componente care sunt necesare și pentru procesele de fabricație fotonice.

Furnizorii austrieci ai industriei electronice, de exemplu în domeniul opticii de precizie și tehnologiei de măsurare, sunt conectați indirect prin lanțuri de aprovizionare cu industria semiconductorilor. În plus, operatorii europeni de centre de date, inclusiv furnizorii cu locații în Austria, au interes în tehnologiile de conectare mai eficiente din punct de vedere energetic, ținând cont de creșterea prețurilor electricității și a cerințelor de reglementare privind eficiența energetică a centrelor de date în cadrul UE.

Sursă: TechNode | Articolul original