घरसमाचारकंप्यूट-सेंट्रिक से इंटरकनेक्ट-सेंट्रिक तक: एआई डेटा सेंटरों में सिलिकॉन फोटोनिक्स लीप

कंप्यूट-सेंट्रिक से इंटरकनेक्ट-सेंट्रिक तक: एआई डेटा सेंटरों में सिलिकॉन फोटोनिक्स लीप

जीपीयू स्केलिंग से परे: क्यों सह-एकीकृत फोटोनिक्स एआई डेटा केंद्रों का भविष्य है





कार्यकारी सारांश: जैसे-जैसे एआई क्लस्टर 10,000-जीपीयू मील के पत्थर की ओर बढ़ रहे हैं, बाधा कच्ची गणना शक्ति से स्थानांतरित हो गई है कनेक्टिविटी.पारंपरिक तांबे और स्टैंडअलोन ऑप्टिकल मॉड्यूल "पावर और बैंडविड्थ दीवार" पर प्रहार कर रहे हैं।आगे बढ़ने का एकमात्र रास्ता है सह-एकीकृत फोटोनिक्स.

1. 10K GPU क्लस्टर के युग में कनेक्टिविटी संकट

आधुनिक एआई का सार केवल फ्लोटिंग-पॉइंट ऑपरेशन नहीं है;यह है बड़े पैमाने पर संचार.जैसे-जैसे मॉडल बढ़ते हैं, हम दो महत्वपूर्ण स्केलिंग रुझान देखते हैं:

  • स्केल-अप (इंट्रा-क्लस्टर): 100 से 1,000 जीपीयू को अल्ट्रा-हाई बैंडविड्थ (उदाहरण के लिए, एनवीलिंक) के साथ कनेक्ट करना।
  • स्केल-आउट (इंटर-क्लस्टर): InfiniBand या ईथरनेट के माध्यम से डेटा सेंटर में 10,000+ GPU कनेक्ट करना।

इस पैमाने पर, कॉपर इंटरकनेक्ट्स बढ़ती लागत, सीमित ट्रांसमिशन दूरी और बड़े पैमाने पर भौतिक थोक के कारण विफल हो रहे हैं।

2. पारंपरिक प्रकाशिकी पर्याप्त क्यों नहीं हैं

जबकि तांबे से प्रकाश की ओर बढ़ना आवश्यक है, वर्तमान प्लग करने योग्य ऑप्टिकल मॉड्यूल अंतिम खेल नहीं हैं।वे अगली पीढ़ी के एआई के लिए आवश्यक घनत्व के लिए बहुत अधिक बिजली की खपत करने वाले, महंगे और भारी हैं।हमें एक बुनियादी बदलाव की जरूरत है सह-एकीकृत फोटोनिक्स.

उद्योग आक्रामक प्रदर्शन लक्ष्यों का लक्ष्य बना रहा है:

  • लागत: < $0.25/Gbps
  • ऊर्जा दक्षता: < 1.5 pJ/bit
  • बैंडविड्थ: > DWDM के माध्यम से प्रति फाइबर 0.8 टीबीपीएस

3. कोर टेक्नोलॉजी: माइक्रोरिंग रेज़ोनेटर और डीडब्ल्यूडीएम

सफलता निहित है सघन तरंगदैर्घ्य प्रभाग बहुसंकेतन (DWDM) के साथ संयुक्त माइक्रोरिंग रेज़ोनेटर.चिप पैकेज के भीतर एक साथ कई तरंग दैर्ध्य में डेटा संचारित करके, हम भौतिक पदचिह्न को बढ़ाए बिना बैंडविड्थ में तेजी से वृद्धि प्राप्त कर सकते हैं।

4. वास्तविक बाधा: सिस्टम, सिर्फ उपकरण नहीं

सिलिकॉन फोटोनिक्स अब डिवाइस-स्तरीय चुनौती नहीं है;यह एक है विनिर्माण प्लेटफार्म चुनौती.इस "स्केलेबल लाइट" को वास्तविकता बनाने के लिए, फाउंड्रीज़ को निम्नलिखित प्रदान करने के लिए विकसित होना होगा:

  • उन्नत पीडीके: मल्टी-वेवलेंथ मॉडलिंग और सिमुलेशन का समर्थन करना।
  • एकीकृत सह-डिज़ाइन: उपकरण जो विद्युत और ऑप्टिकल पथों का एक साथ अनुकरण करते हैं।
  • थर्मल प्रबंधन: सह-पैकेज्ड ऑप्टिक्स (सीपीओ) के ताप घनत्व के मुद्दों को हल करना।

निष्कर्ष: महान बुनियादी ढांचे का पुनर्निर्माण

एआई दौड़ का विजेता सिर्फ वह नहीं होगा जिसके पास सबसे तेज़ जीपीयू होगा, बल्कि वह भी होगा जो ऐसा कर सकता है उन्हें सबसे कुशलता से कनेक्ट करें.सह-एकीकृत ऑप्टिकल प्लेटफ़ॉर्म में परिवर्तन सेमीकंडक्टर पारिस्थितिकी तंत्र के पूर्ण पुनर्निर्माण का प्रतिनिधित्व करता है - डिज़ाइन और पैकेजिंग से लेकर फाउंड्री सेवाओं तक।