英特爾公司(INTC.US)在芯片行業(yè)取得重大突破，推出了業(yè)界首款全集成光學(xué)計算互連芯片，這一創(chuàng)新技術(shù)將為人工智能領(lǐng)域帶來革命性的影響。在2024年光纖通信大會(OFC)上，英特爾展示了其集成光子解決方案(IPS)集團(tuán)的最新成果——一款與CPU共同封裝的光計算互連(OCI)芯片組。這一技術(shù)不僅標(biāo)志著數(shù)據(jù)中心和高性能計算(HPC)應(yīng)用中的AI基礎(chǔ)設(shè)施向前邁出了重要一步，也預(yù)示著高帶寬互連技術(shù)的新紀(jì)元。

　　這款OCI芯片的設(shè)計旨在支持64個通道，每個通道的數(shù)據(jù)傳輸速度高達(dá)32千兆位/秒(Gbps)，光纖長度可達(dá)100米。它滿足了AI基礎(chǔ)設(shè)施對更高帶寬、更低功耗和更長傳輸距離的需求，同時支持未來CPU/GPU集群連接和新型計算架構(gòu)的可擴(kuò)展性，包括一致的內(nèi)存擴(kuò)展和資源分解。

　　隨著基于AI的應(yīng)用程序在全球范圍內(nèi)的廣泛應(yīng)用，大型語言模型(LLM)和生成式AI的最新發(fā)展正在加速這一趨勢。更大、更高效的機(jī)器學(xué)習(xí)(ML)模型將在滿足AI加速工作負(fù)載的新興需求方面發(fā)揮關(guān)鍵作用。未來AI計算平臺的擴(kuò)展需求正在推動I/O帶寬和覆蓋范圍呈指數(shù)級增長，以支持更大的處理單元(CPU/GPU/IPU)集群和架構(gòu)，并實現(xiàn)更高效的資源利用率，例如xPU分解和內(nèi)存池化。

　　傳統(tǒng)的電氣I/O(銅線連接)雖然支持高帶寬密度和低功耗，但其短距離傳輸限制了其在數(shù)據(jù)中心和AI集群中的應(yīng)用。相比之下，英特爾的OCI芯片采用同封裝的xPU光I/O解決方案，支持更高的帶寬，同時提高功率效率、降低延遲并增加覆蓋范圍，這正是AI/ML基礎(chǔ)設(shè)施擴(kuò)展所需要的。

　　英特爾的這一創(chuàng)新可以形象地比喻為：在CPU和GPU中用光學(xué)I/O取代電氣I/O來傳輸數(shù)據(jù)，就像從使用馬車配送貨物轉(zhuǎn)變?yōu)槭褂闷嚭涂ㄜ嚺渌拓浳铮梢栽诟L的距離上運(yùn)送大量貨物。這種性能和能源成本的提高正是英特爾OCI芯片等光學(xué)I/O解決方案為AI擴(kuò)展帶來的成果。

　　作為硅光子學(xué)領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者，英特爾充分利用了超過25年的內(nèi)部研究成果，這些成果開創(chuàng)了集成光子學(xué)。英特爾是首家開發(fā)并向主要云服務(wù)提供商批量交付具有業(yè)界領(lǐng)先可靠性的硅光子連接產(chǎn)品的公司。英特爾采用晶圓上激光混合技術(shù)和直接集成技術(shù)，實現(xiàn)了無與倫比的集成，提高了可靠性并降低了成本。

　　英特爾的高容量平臺已交付超過800萬個PIC，其中集成了超過3200萬個片上激光器，激光器的及時故障率(FIT)低于0.1，這是一種廣泛使用的可靠性衡量標(biāo)準(zhǔn)。這些PIC封裝在可插拔收發(fā)器模塊中，部署在主要超大規(guī)模云服務(wù)提供商的大型數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)中，用于100、200和400 Gbps應(yīng)用。下一代200G/通道PIC正在開發(fā)中，以支持新興的800 Gbps和1.6 Tbps應(yīng)用。

　　英特爾還在實施一種新的硅光子學(xué)制造工藝節(jié)點，該節(jié)點具有最先進(jìn)的設(shè)備性能、更高的密度、更好的耦合和大大改善的經(jīng)濟(jì)性。英特爾在片上激光器和SOA性能、成本(芯片面積減少40%以上)和功率(減少15%以上)方面取得了顯著進(jìn)展。

　　英特爾高管Thomas Liljeberg表示：“服務(wù)器之間不斷增加的數(shù)據(jù)移動給當(dāng)今數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施的功能帶來了壓力，當(dāng)前的解決方案正在迅速接近電氣I/O性能的實際極限。然而，英特爾的突破性成就使客戶能夠?qū)⒐卜庋b的硅光子互連解決方案無縫集成到下一代計算系統(tǒng)中?！?/p>

　　目前，英特爾的OCI芯片組是一個原型，公司正在與特定客戶合作，將OCI與他們的SOC一起封裝，作為光學(xué)I/O解決方案。隨著人工智能基礎(chǔ)設(shè)施的不斷發(fā)展，英特爾始終走在創(chuàng)新的前列，推動技術(shù)進(jìn)步并塑造連接的未來。