Yapay zeka çipleri için yeni nesil bağlantı çözümleri geliştiren Alchip ve Ayar Labs, TSMC'nin COUPE platformunu kullanarak sektörde bir ilke imza attı. Bu yeni çözüm, yapay zeka hızlandırıcılarına optik bağlantı yeteneği kazandırarak veri aktarımında devrim yaratmayı hedefliyor.
TSMC'nin Avrupa OIP forumunda tanıtılan bu entegre optik G/Ç motoru, Ayar Labs'ın silikon fotonik TeraPHY entegre devresini, Alchip'in elektriksel arayüz yongasını ve ayrılabilir fiber konektörü bir araya getiriyor. Bu sayede, her bir hızlandırıcıya saniyede 100 Terabit'e (Tb/s) kadar bant genişliği sağlanabiliyor. Ayrıca, endüstri standardı UCIe arayüzü sayesinde diğer çiplere kolayca bağlanabiliyor.
Bu yenilikçi çözüm, özellikle kendi optik alt sistemlerini sıfırdan kurma imkanına sahip olmayan donanım geliştiricileri için büyük bir fırsat sunuyor. Daha önce TSMC'nin COUPE çatısı genellikle AMD veya Nvidia gibi büyük firmalara hitap ediyordu. Ancak Alchip ve Ayar Labs'ın sunduğu hazır optik alt sistem, daha küçük ölçekli çip tasarımcılarının da milyonlarca dolarlık başlangıç yatırımı yapmadan çiplerine optik bağlantı eklemesini mümkün kılıyor.
Alchip ve Ayar Labs'ın ortaklaşa geliştirdiği bu üç yonga setli (chiplet) optik G/Ç alt sistemi, bir Alchip UCIe-A'dan UCIe-S'ye protokol dönüştürücü yongası, düşük güçlü SerDes, modülasyon sürücüleri, saatleme ve kontrol sağlayan bir Alchip EIC ve optik modülasyon ile algılama işlemlerini gerçekleştiren bir Ayar Labs TeraPHY PIC'ten oluşuyor.
Alchip'in protokol dönüştürücüsü, UCIe fiziksel arayüzü üzerinden kapsüllenmiş UCIe dışı protokolleri de taşıyabiliyor. Bu da özel protokoller kullanan işlemci yongalarıyla uyumlu çalışmasını sağlıyor. Silikon fotonik teknolojisini kullanan PIC, çıkarılabilir fiber konektörleri ile üretilebilirliği artırıyor ve PAM4 CWDM ile DWDM gibi iki farklı bağlantı seçeneği sunuyor.
Bu optik alt sistem, hızlandırıcı başına 100 Tb/s üzerinde bant genişliği ve cihaz başına 256'dan fazla optik port ile olağanüstü bir ölçeklendirme yeteneği sunuyor. Bu sayede yüzlerce işlemci, birden fazla raf boyunca birbirine bağlanarak tek bir büyük işlemci gibi çalışabiliyor. Şirketler, bu çözümün bellek genişletici olarak da kullanılabileceğini öngörüyor.
Referans tasarım, tek bir alt katman üzerinde bulunan iki tam retikül hızlandırıcı yongası, sekiz HBM yığını, dört protokol dönüştürücü yongası ve sekiz Ayar Labs TeraPHY optik motorunu içeriyor. Bu sayede, XPU'dan XPU'ya, XPU'dan anahtara ve anahtardan anahtara bağlantılar gerçekleştirilebiliyor, hatta optik bellek genişletme imkanı bile sunuluyor.
Alchip'in bu yonga seti olarak sunulacak alt sistemini kullanarak, yapay zeka hızlandırıcılarının hemen her geliştiricisi, küçük bir şirket için şirket içi geliştirmesi maliyetli olan, rack ölçeğinde ve hatta birden fazla rack ölçeğinde ultra yüksek bant genişlikli, düşük gecikmeli ve enerji verimli bağlantıyı etkinleştirebilecek.
