Compatibili con IEC-224G-Linear e LPO-MSA, i nuovi componenti consentono lo sviluppo di ricetrasmettitori e motori ottici da 800G, 1,6T e 3,2T per cluster di intelligenza artificiale e apprendimento automatico, data center hyperscale e infrastrutture cloud di nuova generazione.
Il lancio affronta una delle principali sfide poste dal rapido aumento del traffico tra acceleratori e sistemi di elaborazione AI: incrementare la larghezza di banda delle connessioni ottiche riducendo al contempo il consumo energetico, la generazione di calore e i costi di interfaccia.
Ottica lineare per eliminare il DSP dal modulo
Le nuove famiglie di Semtech sono state sviluppate specificamente per architetture ottiche lineari, in cui il processore di segnale digitale (DSP) tradizionalmente utilizzato per compensare il degrado del segnale viene rimosso dal modulo ottico.
La rimozione di questo elemento può ridurre il consumo energetico e la dissipazione di calore del ricetrasmettitore, sebbene aumenti le esigenze dei componenti analogici responsabili del mantenimento dell'integrità del segnale.
I nuovi TIA e driver di Semtech integrano le funzioni necessarie per operare in questo scenario e mantenere le prestazioni del collegamento a velocità di 224 Gb/s per canale.
Le connessioni lineari offrono inoltre una latenza inferiore eliminando alcune fasi di elaborazione digitale. Questa caratteristica è particolarmente rilevante nelle infrastrutture di intelligenza artificiale, dove la riduzione dei ritardi di comunicazione tra processori, acceleratori e switch può contribuire ad accelerare i cicli di elaborazione e inferenza.
Nuova famiglia di TIA da 224 Gb/s
La famiglia di amplificatori a transimpedenza 224G comprende i modelli GN1834L, GN1834DL e GN1838DL.
Semtech offre configurazioni a quattro e otto canali e diverse opzioni di layout fisico per facilitarne l'integrazione in varie architetture di moduli e motori ottici.
I dispositivi integrano l'equalizzazione direttamente sul chip e combinano elevata linearità e basso rumore, caratteristiche particolarmente importanti nelle applicazioni LPO e in altre architetture di ottica lineare, dove la catena analogica deve preservare la qualità del segnale senza ricorrere al DSP integrato nel modulo.
Driver per SiPho, InP e TFLN
Per quanto riguarda il lato trasmettitore, Semtech integra il GN1877, un driver a quattro canali, e il GN1887, un driver a otto canali.
I nuovi circuiti sono progettati per controllare trasmettitori ottici basati su diverse tecnologie, tra cui la fotonica al silicio (SiPho), i modulatori Mach-Zehnder al fosfuro di indio (InP) e i dispositivi al niobato di litio a film sottile (TFLN).
Il guadagno e l'ampiezza di uscita sono regolabili, offrendo ai progettisti la possibilità di trovare il giusto equilibrio tra consumo energetico e prestazioni, a seconda delle caratteristiche del componente ottico utilizzato.
I driver integrano anche un equalizzatore lato host conforme allo standard IEC-224G-Linear. Il loro intervallo operativo è progettato per coprire qualsiasi distanza, dalle connessioni a brevissima distanza nei sistemi NPO e CPO alle varie lunghezze delle tracce elettriche utilizzate nelle implementazioni LRO, LPO e XPO.
Monitoraggio e telemetria dei collegamenti ottici
Sia gli amplificatori che i driver TIA integrano funzioni di monitoraggio del collegamento in tempo reale e di telemetria.
Queste funzionalità forniscono informazioni sul comportamento della connessione durante il funzionamento e facilitano la diagnostica preventiva. L'obiettivo è ridurre fenomeni come le disconnessioni e riconnessioni ripetute dei collegamenti ottici, noti come "link flapping", e migliorare l'affidabilità complessiva della rete.
La telemetria è particolarmente rilevante nelle architetture ottiche lineari, in quanto fornisce informazioni per monitorare le connessioni laddove alcune delle funzioni di compensazione precedentemente svolte dal DSP non sono più presenti nel modulo.
## Interconnessioni 800G, 1.6T e 3.2T per l'IA
Lo sviluppo di interfacce a 224 Gb/s per canale è uno dei passi necessari per aumentare la capacità dei ricetrasmettitori e dei motori ottici utilizzati nelle nuove generazioni di data center.
Con otto canali operanti a questa velocità, è possibile realizzare interfacce di classe 1.6T, mentre architetture con un numero maggiore di canali consentono di progredire verso sistemi ottici da 3.2T.
Questo aumento di capacità coincide con l'adozione di LPO, NPO e CPO come alternative per ridurre il consumo energetico associato al trasferimento di grandi quantità di informazioni all'interno dei cluster di intelligenza artificiale.
Secondo le previsioni di LightCounting, citate da Semtech, il mercato dei ricetrasmettitori ottici lineari e delle soluzioni CPO/NPO per reti di cluster di intelligenza artificiale potrebbe crescere da circa 5 miliardi di dollari nel 2024 a oltre 10 miliardi di dollari nel 2026.
Semtech punta a coprire sia i percorsi di ricezione che di trasmissione di queste interfacce con le sue nuove famiglie di prodotti. Come spiega Amit Thakar, Vicepresidente del marketing dei prodotti per l'integrità del segnale presso Semtech, l'obiettivo è fornire, da un'unica piattaforma, i componenti necessari per diverse implementazioni di ottica lineare.
I modelli GN1834L, GN1834DL e GN1887 sono già disponibili, mentre i modelli GN1838DL e GN1877 arriveranno ad aprile 2026.
