Avicena tillkännager världens minsta 1Tbps optiska transceiver!

Nyligen demonstrerade Kalifornien-baserade Avicena världens minsta 1Tbps optiska transceiver som en del av sin LightBundle multi-Tbps chip-to-chip interconnect-teknologi vid Supercomputing Conference (SC23) i Denver, Colorado.
Avicenas mikroLED-baserade LightBundle-arkitektur stöder oöverträffad genomströmning, strandlinjedensitet och låg strömförbrukning, upplåsningsprocessor, minne och sensorprestanda.
Artificiell intelligens (AI) driver en aldrig tidigare skådad ökning av efterfrågan på dator- och minnesprestanda, driven av applikationer som ChatGPT, som är baserad på storskaliga språkmodeller (llm). Dessa komplexa modeller har enorma och oändliga krav på beräkningskraft och snabb tillgång till stora mängder minne, vilket leder till ett akut och växande behov av högdensitet, lågeffekts sammankopplingar mellan grafikprocessorer (GPU) och High Bandwidth Memory (HBM) moduler.
Vid denna tidpunkt måste HBM-moduler paketeras med GPU:n eftersom längden på GPU-minnets elektroniska sammankoppling är begränsad till några millimeter. Efterföljande generationer av HBM kommer att kräva IC-strandtätheter på 10 Tbps/mm eller mer. Samtidigt lovar traditionella optiska sammankopplingar baserade på VCSELs eller kiselfotonik (SiPh) att utöka sammankopplingsområdet, men kämpar för att uppfylla kraven på storlek, bandbredd, effekt, latens, driftstemperatur och kostnad. Däremot erbjuder Avicenas microLED-baserade LightBundle-interconnect högre bandbreddstäthet, mindre storlek, lägre effekt och latens och mycket låg kostnad.
På Avicena är vi glada över att demonstrera världens mest kompakta 1Tbps transceiver i form av en 3 mm x 4 mm CMOS ASIC med vårt patenterade optiska microLED-gränssnitt”, säger Bardia Pezeshki, Avicenas grundare och VD. Alla pratar om SiPh-lösningar för AI-kluster Men för korta sammankopplingar på avstånd på mindre än 10 meter tror vi att en LED-baserad lösning i sig är bättre lämpad på grund av dess kompakta storlek, högre bandbreddstäthet, lägre strömförbrukning och latens samt temperaturtolerans upp till 150 grader. "
Avicenas innovation backas upp av stora investerare som Samsung Catalyst Fund, Cerberus Capital Management, Clear Ventures och Micron Ventures.
Optisk sammankopplingsteknik har potential att förbättra prestanda från chip-till-chip och rack-till-rack", säger Marco Chisari, chef för Samsungs Semiconductor Innovation Center. Med en ständigt växande färdplan för multi-Tbps-kapacitet och sub-PJ/bit energieffektivitet, Avicenas innovativa LightBundle-interconnect kan möjliggöra nästa era av AI-innovation, vilket banar väg för mer kraftfulla modeller och ett brett utbud av AI-applikationer som kommer att forma framtiden."
LightBundle-interconnect-arkitekturen är baserad på innovativa GaN-mikroLED-arrayer som använder mikroLED-displayekosystemet och kan integreras direkt på kompakta, högpresterande CMOS-IC:er. Detta möjliggör tät, lågeffekts IO över hela området av IC för oöverträffad strandlinjetäthet. Varje microLED-array är ansluten till en matchande CMOS-kompatibel PD-array via en flerkärnig fiberoptisk kabel.
Den modulära LightBundle-plattformen skalar till tiotals Tbps sammankopplingar med en strandlinjetäthet på 10 Tbps/mm. Rob Kalman, medgrundare och CTO för Avicena, noterade, "Vi har tidigare demonstrerat microLEDs med 10 Gbps per kanal och testat AOs i en 130nm CMOS-process. CMOS-process och testat ASIC som kör 32 kanaler med mindre än 1PJ/bit . nu lanserar vi vår första ASIC med mer än 300 kanaler med 4Gbps per kanal med en total dubbelriktad sammanlagd bandbredd på mer än 1Tbps. ASIC är mindre än 12 mm2 stor och innehåller en komplett transceiver inklusive kretsar för den optiska Tx och Rx-matriser, samt ett höghastighets parallellt elektriskt gränssnitt och olika DFT/DFM-funktioner som BERT, loopbacks och Open Eye Monitoring (OEM).Alla nyckelfunktioner i ASIC har validerats och vi arbetar för närvarande med att förbättra avkastningen för tillverkning skalbarhet."