目前,由于GPU与内存之间的电互连长度仅限于几毫米,HBM模块必须与GPU封装在一起。下一代HBM将需要10 Tbps/mm或更高的互连密度。基于VCSEL或硅光子学(SiPh)的传统光互连技术有望扩展互连距离,但它们难以满足尺寸、带宽密度、功耗、延迟、工作温度和成本方面的要求。相比之下,Avicenna基于microLED的LightBundle互连技术具有更高的带宽密度、更小的尺寸、显著更低的功耗和延迟以及极低的成本。.
“在 Avicena,我们非常高兴地推出全球最紧凑的 1Tbps 收发器,它采用 3 毫米 x 4 毫米的 CMOS ASIC 芯片,并运用了我们专有的 microLED 光接口,”Avicena 创始人兼首席执行官 Bardia Pezeshki 表示。“目前,大家都在讨论用于 AI 集群应用的 SiPh 解决方案。然而,对于距离小于 10 米的短距离互连,我们相信,由于其尺寸紧凑、带宽密度更高、功耗和延迟更低,以及能够耐受高达 150°C 的温度,我们的 LED 解决方案本质上更胜一筹。”.
三星半导体创新中心负责人马可·奇萨里表示:“光互连技术有望提升芯片间以及底层系统的性能。凭借着面向多Tbps容量和亚pJ/bit能效的路线图,阿维森纳创新的LightBundle互连技术能够开启人工智能创新的新时代,为更强大的模型和塑造未来的各种人工智能应用铺平道路。”
关于技术
如今的高性能集成电路采用基于SerDes的电接口来实现足够的片外密度。然而,这些电链路的功耗和带宽密度会随着长度的增加而迅速下降。传统的、为网络应用开发的光通信技术由于其尺寸大、带宽密度低、功耗高和成本高,已被证明不适用于处理器间和处理器-存储器间的互连。通常需要使用外部激光光源(ELS)的SiPh进一步增加了复杂性和成本。相比之下,LightBundle™互连架构基于创新的GaN微型LED阵列,该阵列充分利用了微型LED显示生态系统,并可直接集成到紧凑型高性能CMOS集成电路中。这使得整个IC区域都能实现高密度、低功耗的I/O,从而实现前所未有的芯片密度。每个微型LED阵列都通过多芯光纤连接到相应的CMOS兼容光电探测器(PD)阵列。.
“我们已经展示了单通道传输速率超过10 Gbps的微型LED,以及采用130纳米CMOS工艺、运行32通道且功耗低于1 pJ/bit的测试专用集成电路(ASIC)。”Avicenna联合创始人兼首席技术官Rob Kalman表示,“现在,我们推出了首款拥有超过300条通道、双向总带宽超过1 Tbps(单通道传输速率4 Gbps)的ASIC。该ASIC尺寸小于12 mm²,包含完整的收发器,包括用于发射和接收光阵列的电路,以及高速并行电接口和各种DFT/DFM功能,例如误码率测试(BERT)、环回和开眼图监控(OEM)。ASIC的所有关键特性均已验证,我们目前正在致力于提升其性能,以提高生产规模。”.
模块化的 LightBundle 平台可扩展至数十 Tbps 的互连,吞吐量密度超过 10 Tbps/mm。LightBundle 不依赖于任何代工厂工艺,因此可以集成到各种 IC 加工节点中。其紧凑的尺寸、高密度、低功耗和低延迟使 LightBundle 成为高密度芯片接口(例如 UCIe、OpenHBI 和 BoW)的理想选择,并且还可以极大地扩展现有计算互连(例如 PCIe/CXL 和 HBM/DDR/GDDR 内存链路)的覆盖范围。.
