英特尔推出首款用于人工智能的全集成光学 I/O 芯片

英特尔公司(INTC.US)在芯片行业取得重大突破，推出了业界首款全集成光学计算互连芯片，这一创新技术将为人工智能领域带来革命性的影响。在2024年光纤通信大会(OFC)上，英特尔展示了其集成光子解决方案(IPS)集团的最新成果——一款与CPU共同封装的光计算互连(OCI)芯片组。这一技术不仅标志着数据中心和高性能计算(HPC)应用中的AI基础设施向前迈出了重要一步，也预示着高带宽互连技术的新纪元。

这款OCI芯片的设计旨在支持64个通道，每个通道的数据传输速度高达32千兆位/秒(Gbps)，光纤长度可达100米。它满足了AI基础设施对更高带宽、更低功耗和更长传输距离的需求，同时支持未来CPU/GPU集群连接和新型计算架构的可扩展性，包括一致的内存扩展和资源分解。

随着基于AI的应用程序在全球范围内的广泛应用，大型语言模型(LLM)和生成式AI的最新发展正在加速这一趋势。更大、更高效的机器学习(ML)模型将在满足AI加速工作负载的新兴需求方面发挥关键作用。未来AI计算平台的扩展需求正在推动I/O带宽和覆盖范围呈指数级增长，以支持更大的处理单元(CPU/GPU/IPU)集群和架构，并实现更高效的资源利用率，例如xPU分解和内存池化。

传统的电气I/O(铜线连接)虽然支持高带宽密度和低功耗，但其短距离传输限制了其在数据中心和AI集群中的应用。相比之下，英特尔的OCI芯片采用同封装的xPU光I/O解决方案，支持更高的带宽，同时提高功率效率、降低延迟并增加覆盖范围，这正是AI/ML基础设施扩展所需要的。

英特尔的这一创新可以形象地比喻为：在CPU和GPU中用光学I/O取代电气I/O来传输数据，就像从使用马车配送货物转变为使用汽车和卡车配送货物，可以在更长的距离上运送大量货物。这种性能和能源成本的提高正是英特尔OCI芯片等光学I/O解决方案为AI扩展带来的成果。

作为硅光子学领域的领导者，英特尔充分利用了超过25年的内部研究成果，这些成果开创了集成光子学。英特尔是首家开发并向主要云服务提供商批量交付具有业界领先可靠性的硅光子连接产品的公司。英特尔采用晶圆上激光混合技术和直接集成技术，实现了无与伦比的集成，提高了可靠性并降低了成本。

英特尔的高容量平台已交付超过800万个PIC，其中集成了超过3200万个片上激光器，激光器的及时故障率(FIT)低于0.1，这是一种广泛使用的可靠性衡量标准。这些PIC封装在可插拔收发器模块中，部署在主要超大规模云服务提供商的大型数据中心网络中，用于100、200和400 Gbps应用。下一代200G/通道PIC正在开发中，以支持新兴的800 Gbps和1.6 Tbps应用。

英特尔还在实施一种新的硅光子学制造工艺节点，该节点具有最先进的设备性能、更高的密度、更好的耦合和大大改善的经济性。英特尔在片上激光器和SOA性能、成本(芯片面积减少40%以上)和功率(减少15%以上)方面取得了显著进展。

英特尔高管Thomas Liljeberg表示：“服务器之间不断增加的数据移动给当今数据中心基础设施的功能带来了压力，当前的解决方案正在迅速接近电气I/O性能的实际极限。然而，英特尔的突破性成就使客户能够将共封装的硅光子互连解决方案无缝集成到下一代计算系统中。”

目前，英特尔的OCI芯片组是一个原型，公司正在与特定客户合作，将OCI与他们的SOC一起封装，作为光学I/O解决方案。随着人工智能基础设施的不断发展，英特尔始终走在创新的前列，推动技术进步并塑造连接的未来。

本文源自：智通财经