通道傳輸走向「光世代」,Intel展示光學I/O小晶片、頻寬可達4 Tbps | 4Gamers

videoframe_257989

 

由於 AI 伺服器需要調用大量資料,通道傳輸的頻寬對運算的效率至關重要,而傳統的金屬線路在這部分已經面臨瓶頸,需要有其他更具效率的方案。於是 Intel 展示了第一款以光訊號作為傳輸媒介的 I/O 小晶片,擁有更長的傳輸距離與更大的頻寬,第一代產品每秒傳輸量就可達到 4 TB。

 

Intel 的整合式光子學解決方案(Integrated Photonics Solutions,IPS)展示了有史以來第一款完全整合式「光學計算連接」(Optical Compute Interconnect,OCI)小晶片,並將其與 Intel 的處理器封裝在一起進行即時數據運算。

 

Intel-OCI-chiplet-2

Intel-OCI-chiplet-1

 

目前一般的連接通道都是使用銅或其他金屬合金材質製成,由於訊號損耗程度較高,僅能在極短的距離內提供超高頻寬傳輸,但 Intel 所打造的 OCI 因為改用光信號傳輸,訊號衰減的程度大幅降低,理論傳輸距離可以長達 100 公尺。

 

小晶片以矽光子電路(Photonics Integrated Circuit,PIC)打造,並將雷射發信器與光學增幅器整合到了晶片之中,初代晶片支援 64 通道 32 Gbps 資料傳輸,提供最高 4 Tbps 的雙向頻寬,未來還會逐步提升。

 

videoframe_253782

 

晶片本身相容 PCIe 5.0 傳輸介面,Intel 表示雖然展示的版本是與 CPU 封裝在一起,但實際運用也可以整合到 GPU、IPU(AI 運算晶片) 或是其他晶片之中。

 

目前 OCI 小晶片的主要目的在於解決 AI 運算伺服器需要大量資料調度需求,提供更巨大的頻寬與更長的傳輸距離,改善通道頻寬不足而造成的效能限制與浪費。

 

在另一方面,負責制定 PCIe 介面規格的 PCI-SIG,也正計畫將光傳輸納入 PCIe 7.0 的設計標準之中,以解決 PCIe 6.0 之後金屬線材面臨訊號傳輸極限的困境,因此即便 OCI 小晶片現在是替工業產品設計,但未來也很可能隨著顯卡和 SSD 的性能提升,而運用在消費市場上。