本文由半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)縱橫編譯自EETimesScEesmc

Ranovus 與AMD共同展示了一個(gè)模塊，該模塊結(jié)合了前者的Odin Analog DriveCPO 2.0和被已AMD收購(gòu)的賽靈思研發(fā)的800G運(yùn)行Versal ACAP。簡(jiǎn)而言之，這個(gè)模塊可以讓數(shù)據(jù)中心的人工智能 (AI) 工作負(fù)載運(yùn)行得更快，而不會(huì)消耗太多的電力，而且能花更少的錢。ScEesmc

Ranovu和AMD不僅證明了他們自己的技術(shù)是有效的，而且他們的演示進(jìn)一步證明了共同封裝光學(xué)器件（即 Odin 描述中的“CPO”）是一個(gè)成功制定的概念。ScEesmc

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由AMD和Ranovus構(gòu)建的聯(lián)合封裝光學(xué) (CPO) 演示系統(tǒng)。它結(jié)合了前者的Versal ACAP 和后者的Odin Analog-Drive CPO 2.0。（來(lái)源：Ranovus）ScEesmc

“聯(lián)合封裝正在順利進(jìn)行，”Ranovus總裁兼首席執(zhí)行官HamidArabzadeh說(shuō)。他還提到，這一趨勢(shì)有三個(gè)推動(dòng)力，分別是：幫助提高傳統(tǒng)以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的性能；滿足人工智能訓(xùn)練日益增長(zhǎng)的需求；以及支持內(nèi)存和I/O分解的趨勢(shì)。ScEesmc

Odin是一種單片光電芯片，它結(jié)合了驅(qū)動(dòng)器和其他基于晶體管的電路以及波導(dǎo)和激光器。Ranovus在2021年底推出了2.0版本。ScEesmc

Versal ACAP不僅僅是AMD FPGA片上系統(tǒng) (SoC)。它包含可編程邏輯、處理器內(nèi)核、接口電路和其他支持功能。AMD將其Versal稱為自適應(yīng)計(jì)算加速平臺(tái)或ACAP。顧名思義，它旨在通過(guò)強(qiáng)大的功能和靈活性來(lái)加速工作負(fù)載——特別是AI工作負(fù)載。ScEesmc

Odin和Versal ACAP都是CPO實(shí)例化的關(guān)鍵元素。該概念旨在解決數(shù)據(jù)中心面臨的多重挑戰(zhàn)。ScEesmc

由于涌入數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)量不斷增加，數(shù)據(jù)中心需要更快地傳輸數(shù)據(jù)。然而，功耗的增加與數(shù)據(jù)傳輸速率的提高相關(guān)，并且隨著互聯(lián)網(wǎng)流量以當(dāng)前的速度增長(zhǎng)，當(dāng)今數(shù)據(jù)中心架構(gòu)的功耗將在5到10年內(nèi)變得無(wú)法維持。ScEesmc

光電子廠商在制造激光器和波導(dǎo)管方面有不同的技術(shù)方法，但他們的數(shù)據(jù)中心客戶沒(méi)有興趣被迫從幾種專有方法中進(jìn)行選擇。更重要的是，他們不想被鎖定在任何特定的供應(yīng)商身上——數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)商希望隨時(shí)隨地都能獲得即插即用。因此，CPO模塊的想法是，可以進(jìn)行更換或維修。ScEesmc

開放式互聯(lián)網(wǎng)論壇（OIF，一組數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)商及其供應(yīng)商）在2020年末建立了其共同打包框架實(shí)施協(xié)議（IA）項(xiàng)目，以“研究與一個(gè)或多個(gè)ASIC共同打包通信接口的應(yīng)用空間和相關(guān)技術(shù)考慮”。ScEesmc

2021年底，OIF在聯(lián)合封裝框架下定義了第一個(gè)項(xiàng)目：3.2T共封裝光模塊IA，該組織稱“定義一個(gè)針對(duì)以太網(wǎng)的 3.2T 聯(lián)合封裝光模塊利用 100G 電氣通道切換應(yīng)用。”就在幾周前，OIF發(fā)布了聯(lián)合封裝框架文件?？偫ǜ拍钍?，該組織希望鼓勵(lì)聯(lián)合封裝模塊內(nèi)部的創(chuàng)新，但任何CPO模塊都必須從I/O角度看與其他任何模塊一樣。ScEesmc

Ranovus和AMD在OFC展會(huì)上宣布了他們的聯(lián)合CPO演示，正如Ranovus所說(shuō)的，“用于 AI/ML 平臺(tái)的 CPO 2.0 解決方案的到來(lái)這需要高能效、高吞吐量和高密度的光互連。”ScEesmc

Arabzadeh觀察到，許多現(xiàn)有接口的峰值約為200G。他解釋說(shuō)，Odin在相同的占地空間內(nèi)從800Gbps擴(kuò)展到3.2Tbps，這在很大程度上是因?yàn)樵摴灸軌驅(qū)⒓す馄髦苯忧度肫銲C的硅基板中。Arabzadeh認(rèn)為，他的公司的方法是非常獨(dú)特的，首先是該公司的量子點(diǎn)激光器，然后是該模塊在單個(gè)封裝組件中為以太網(wǎng)交換機(jī)和ML/AI硅提供Nx100Gbps PAM4光學(xué)I/O通道的能力。ScEesmc

AMD和Ranovus表示，通過(guò)使用Versal Premium ACAP將光學(xué)元件集成到封裝中，可以大幅降低功耗、簡(jiǎn)化電路板布線并降低成本。ScEesmc

在被問(wèn)及成本時(shí)，Arabzadeh說(shuō)，現(xiàn)有的400G模塊的價(jià)格約為每臺(tái)800美元， “我們的價(jià)格將是其中的十分之一，”他說(shuō)，“由于封裝原因，這臺(tái)激光器的成本高于模塊。”ScEesmc

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Ranovus 還通過(guò)其生產(chǎn)方法控制成本。該公司在晶圓上識(shí)別出已知良好的芯片，保證一切都是晶圓級(jí)的。ScEesmc

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關(guān)于功率，Arabzadeh 說(shuō)該模塊消耗大約4瓦，而模塊替換的電子設(shè)備大約消耗14W-17W。ScEesmc

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Ranovus 也有一個(gè)沒(méi)有集成激光器的芯片版本。AMD演示的模塊針對(duì)AI工作負(fù)載進(jìn)行了優(yōu)化，但Arabzadeh 說(shuō)：“如果你看一下以太網(wǎng)，它都是基于模塊的。”因此，包括 Facebook 和微軟在內(nèi)的數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)商仍然想要一個(gè)帶有獨(dú)立外部激光器的版本。ScEesmc

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Ranovus有一種方法可以進(jìn)入以太網(wǎng)市場(chǎng)，并且剛剛展示了另一種針對(duì)AI市場(chǎng)的方法。Arabzadeh表示，Ranovus 稍后將發(fā)布“關(guān)于具有池化內(nèi)存并依賴于CXL的分類服務(wù)器架構(gòu)的公告”。ScEesmc

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