TSMC и Avicena создают оптические microLED-интерконнекты для ИИ-кластеров

TSMC и Avicena объединились для разработки microLED-интерконнектов, призванных заменить медные кабели внутри серверных стоек и обеспечить сверхбыструю, энергоэффективную передачу данных между GPU в системах ИИ.

Переход к оптике признан необходимым из-за стремительного роста объёмов обмениваемой информации и критичности задержек. Вице-президент TSMC Лукас Цай пояснил, что производители стремятся вывести оптические каналы максимально близко к печатной плате, чтобы сотни графических ускорителей могли обмениваться данными без узких мест.

Основа нового решения, названного LightBundle, была создана компанией Avicena и не требует лазеров. Вместо этого используются синние microLED-элементы, каждый из которых за счёт отдельного "изображающего" волокна передаёт данные со скоростью до 10 Гбит/с. В базовой конфигурации на 300 пикселей суммарная пропускная способность достигает 3 Тбит/с на расстоянии до 10 м при энергозатратах менее 1 пДж/бит. Генеральный директор Avicena Бардиа Пезешки отметил, что такой подход исключает сложность лазерных систем и позволяет быстро масштабироваться за счёт зрелых потребительских компонентов (LED-матриц и камерных сенсоров).

Традиционные лазерные интерконнекты опираются на дорогостоящие элементы — гребенчатые лазеры, кольцевые резонаторы и сложные трансиверы — и требуют электронного разбиения многоволновых каналов. LightBundle же использует один физический канал на поток, что упрощает архитектуру, повышает надёжность и снижает стоимость.

Avicena делает ставку на тиражирование проверенных технологий дисплеев и камер, а не на кремниевую фотонику, требующую разработки уникальных микрооптических элементов. Это объясняет быстрое привлечение TSMC к производству фотодетекторных массивов для оптических чиплетов Avicena.

По словам Пезешки, прототип LightBundle уже демонстрирует энергопотребление ниже 1 пДж/бит при сохранении конкурентоспособных по стоимости показателей. Такие параметры станут решающими при масштабировании до десятков и сотен тысяч соединений в дата-центрах.