下一代光學中間件可將多個晶片低延遲地連接在一起
隨著晶片產業進入”多晶片”領域,新的研究提出了一種有趣的晶片組互連解決方案,即利用矽光子技術(如光學中間件)。透過主動光學中間件的概念,多晶片設計可能會得到更廣泛的應用,從而推動晶片產業的創新。
CPU&GPU產業對晶片設計的競爭日益白熱化,尤其是利用此設計技術為市場提供高能源效率解決方案時。芯粒(Chiplet)是將不同晶片整合到單一封裝中的組合,其互連繫統大大有助於實現”製程縮減”的理念。
擁有多個相同或不同核心IP 的晶片組後,可以對設計進行混合匹配,從而為某一細分產品提供最合適的性能。 歐洲技術研究機構CEA-Leti發布的最新研究結果表明,使用基於矽光子技術的光學內插器可能是晶片組互連的有效方法,並有可能顯著減少通訊延遲。
細究起來,這種光學內插器被命名為Starac,它對矽光子技術和傳統技術的全面利用使這項技術獨一無二,功能強大。 Starac 的主動光插針將電子電路和光子電路合而為一,可以進行複雜的資料路由和處理。 除此之外,該技術還包含一個專用的ONoC(片上光網路),負責晶片之間的高速資料傳輸,而無需透過環形拓撲結構進行中間跳轉。
Starac 還未付諸實施,因此我們無法斷定它將帶來怎樣的性能提升,但CEA-Leti 聲稱,該技術將確實減少延遲、提供更高的頻寬,並大幅提高能源效率,最終推動主流廠商採用該技術。 該公司正在尋求行業參與者將其概念付諸實施,但製造的複雜性以及與該技術相關的高成本阻礙了他們的發展。
“在大型運算系統中,有多個帶核心的計算晶片組和多個HBM(高頻寬記憶體)。英特爾、AMD 和NVIDIA 的最新處理器都是如此。從核心到近處的HBM 很容易。 但如果需要從核心到較遠的HBM,則需要執行一系列操作才能取得資料。
採用我們的解決方案,延遲將大大改善,因為與傳統架構所需的所有跳轉相比,在我們的片上光學網路中引導光的固有延遲非常小。
我們希望在未來一年左右的時間內建立工業合作夥伴關係,幫助我們解決一些製程和封裝問題,使我們更接近這項技術可能解決的實際問題。 “
– Jean Charbonnier,CEA-Leti 研發專案負責人
這些創新和想法讓我們開始思考摩爾定律是否是電腦領域進步的唯一途徑,或者是否有其他可能性。 英偉達在過去摩爾定律中已經挑戰了這一定律,其他製造商也是如此,除了縮小過程外,他們還加快了其他關鍵因素的發展。