Η TSMC δίνει λεπτομέρειες για τη λύση επικοινωνίας 12,8 Tbps on-package

[deniSun]

Οι φήμες για την TSMC σχετικά με ένα πρόγραμμα φωτονικής πυριτίου υπήρχαν εδώ και πολύ καιρό και στο Συμπόσιο Τεχνολογίας 2024 της Βόρειας Αμερικής, η εταιρεία παρουσίασε τελικά τη λύση της. Ο στόχος είναι η βελτίωση της συνδεσιμότητας εντός του πακέτου, που εκτείνεται σε όλο το εύρος ζώνης 12,8 Tbps.

"Καθώς φέρνουμε περισσότερες υπολογιστικές δυνατότητες στη μαζική συσκευασία, η μεταφορά δεδομένων γίνεται πρόκληση, αλλά συχνά διαπιστώνουμε ότι περιοριζόμαστε από τους προμηθευτές I/O", δήλωσε ο Kevin Zhang, αντιπρόεδρος επιχειρηματικής ανάπτυξης της TSMC. "Στην TSMC, έχουμε ξοδέψει πολλά, πολλά χρόνια εργασίας στη φωτονική πυριτίου. Έχουμε τη δυνατότητα να φέρουμε τη φωτονική πυριτίου κοντά στα στοιχεία μεταγωγής προκειμένου να δημιουργήσουμε μια πολύ ενεργειακά αποδοτική σηματοδότηση υψηλής ταχύτητας για την αντιμετώπιση των μελλοντικών υπολογιστικών απαιτήσεων".

Η φωτονική πυριτίου πρόκειται να αλλάξει το παιχνίδι για τα μελλοντικά κέντρα δεδομένων λόγω των αυξανόμενων απαιτήσεων εύρους ζώνης που η σηματοδοσία χαλκού απλώς δεν μπορεί να καλύψει. Η τεχνολογία φωτονικής πυριτίου της TSMC βασίζεται στο Compact Universal Photonic Engine (COUPE) που συνδυάζει ένα ηλεκτρονικό ολοκληρωμένο κύκλωμα (EIC) 65 nm με ένα φωτονικό ολοκληρωμένο κύκλωμα (PIC) χρησιμοποιώντας την τεχνολογία συσκευασίας SoIC-X της εταιρείας. Η TSMC ισχυρίζεται ότι η διασύνδεσή της SoIC-X έχει πολύ χαμηλή αντίσταση, πράγμα που σημαίνει ότι το COUPE είναι πολύ αποδοτικό όσον αφορά τη χρήση ενέργειας.



Η πορεία ανάπτυξης του COUPE έχει τρεις μεγάλες φάσεις. Το πρώτο προϊόν φωτονικής πυριτίου της TSMC είναι μια οπτική μηχανή για συνδέσμους OSFP (Octal Small Form Factor Pluggable) που διαθέτει ρυθμό μεταφοράς δεδομένων 1,6 Tbps, διπλάσιο από το μέγιστο των σημερινών κορυφαίων λύσεων χάλκινου Ethernet. Αυτή η αρχική επανάληψη υπόσχεται όχι μόνο ανώτερο εύρος ζώνης αλλά και βελτιωμένη αποδοτικότητα ισχύος, αντιμετωπίζοντας δύο κρίσιμες ανησυχίες στα σύγχρονα κέντρα δεδομένων. Οι επόμενες γενιές του COUPE στοχεύουν να διευρύνουν περαιτέρω τα όρια.

Η δεύτερη γενιά φωτονικής πυριτίου θα ενσωματώσει το COUPE στη συσκευασία CoWoS (Chip on Wafer on Silicon) και διαθέτει παγιδευμένα οπτικά με διακόπτη. Αυτό θα επιτρέψει οπτικές διασυνδέσεις σε επίπεδο μητρικής πλακέτας με ταχύτητες έως και 6,4 Tbps.

Η τρίτη γενιά στοχεύει σε ρυθμούς μεταφοράς έως και 12,8 Tbps και έχει σχεδιαστεί για να ενσωματώνεται στη συσκευασία του επεξεργαστή. Αυτή η επανάληψη βρίσκεται ακόμη σε διερευνητικό στάδιο, χωρίς συγκεκριμένο χρονοδιάγραμμα κυκλοφορίας. Η TSMC λέει ότι εξετάζει περαιτέρω μειώσεις στη χρήση ενέργειας και στην καθυστέρηση.

Η στρατηγική στροφή της TSMC στην αγορά φωτονικής πυριτίου, στην οποία προηγουμένως κυριαρχούσαν εταιρείες όπως η GlobalFoundries, υποδηλώνει σημαντική αλλαγή στο ανταγωνιστικό τοπίο. Με την ανάπτυξη της 3D Optical Engine, η TSMC όχι μόνο εισέρχεται σε έναν κρίσιμο τομέα συνδεσιμότητας κέντρων δεδομένων, αλλά σχεδιάζει να μειώσει σημαντικά την κατανάλωση ενέργειας της τεχνολογίας φωτονικής πυριτίου. Αυτό θα μπορούσε να επηρεάσει σημαντικά τα μελλοντικά σχέδια τσιπ, ιδίως στον τομέα των φορτίων εργασίας AI, όπου η επικοινωνία καθίσταται σημαντικό σημείο συμφόρησης.

πηγή via DeepL