Будущее на рынке логических схем окрашено в цвета вездесущего подхода MCM, т.е. Multi Chip Module, т.е. объединения отдельных кремниевых матриц на одном кристалле, чтобы обойти проблему масштабирования производства на все более крупные процессоры. Хотя этот подход великолепен, его можно улучшить, чтобы сделать его еще лучше. Убедителен стартап Lightmatter, чей инновационный метод соединения кремниевых матриц, который можно сократить до слогана «оптические волокна вместо электрических проводов», способен вывести системы на еще более высокий уровень.
Волоконная оптика вместо электрических проводов
Современные решения по соединению отдельных систем сводятся к физическому соединению матриц с помощью электрических проводов, несущих электроны. Это связано с повышенным энергопотреблением, а значит и температурой, так что замена этих безумно эффективных соединений даже эквивалентами «1:1» в виде оптических волокон сразу бы улучшила их по одному из важнейших параметров систем. Вот тут-то и появляется технология Passage стартапа Lightmatter.
Passage призван представить «силу света» в эпоху чиплетов, позволяя соединять различные чипы через нанофотонные волноводы. В них для переноса информации используются фотоны, а не электроны, что обеспечивает крайне низкую потерю сигнала и значительно увеличивает пропускную способность. Потенциал этого настолько велик, что AMD и Intel уже работают над такими подключениями.
Чиплеты нарезаны из 300 мм пластины Silicon Photonics , которая включает в свою структуру лазеры, оптические модуляторы, фотодетекторы и транзисторы. Затем поверх этого «фотонного бутерброда» помещаются соединяемые интегральные схемы. Благодаря этой основе технологии Passage, используемым в ней системам не приходится заниматься чем-либо, начиная от передачи и приема фотоники или коммутации цепей.
Поскольку Passage имеет встроенные лазеры и транзисторы, совместно упакованные чипы не должны иметь дело с какими-либо сложными передающими, принимающими или коммутирующими фотонными компонентами. Каждая плата Passage может вмещать множество разнородных микросхем. Например, пластина может содержать два разных типа ASIC и может иметь два стека HBM.
Николас Харрис, основатель и генеральный директор Lightmatter, сказал во время своего выступления на HotChips.
Компания заявляет, что ее подход обеспечивает задержку менее 2 наносекунд между начальной точкой и вводом информации независимо от расстояния между точками. Кроме того, световые соединения намного меньше электрических, и все это при сохранении пропускной способности целых 96 ТБ/с для каждого из кремниевых массивов, что значительно превышает соединение AMD Infinity Fabric с пропускной способностью 800 Гбит/с.
