Co-Packaged Optics wird zunehmend als Produktions- und nicht mehr nur als Forschungsfrage behandelt. Auf dem von Ayar Labs ausgerichteten Summit stand die Skalierung optischer Interconnects für KIArtificial IntelligenceKI bezeichnet Verfahren, die Aufgaben durch datengetriebene Modelle automatisieren.-Infrastrukturen im Mittelpunkt. Die Gespräche drehten sich darum, ob die Technologie, die Lieferkette und die Fertigungsprozesse bereit sind, wenn ab 2028 ein deutlicher Hochlauf bei CPOco-packaged opticsOptische Bauelemente werden direkt mit dem Prozessor in einem Package integriert erwartet wird.
Im Mittelpunkt der Eröffnungsrede stand die wirtschaftliche Dimension der KIArtificial IntelligenceKI bezeichnet Verfahren, die Aufgaben durch datengetriebene Modelle automatisieren.-Infrastruktur. Die Nachfrage übersteigt die derzeit einsetzbare Kapazität deutlich, während Energie, Packaging, Memory und Interconnect gemeinsam an ihre Grenzen stoßen. Packaging hat sich dabei von weniger als 10 Prozent des Designraums und der Kosten in früheren Intel-Jahren auf mehr als 30 Prozent entwickelt. Als entscheidender Engpass wurde aber der Interconnect beschrieben.
Für Kupferverbindungen wurden klare Reichweitengrenzen genannt: etwa drei Meter bei 100G, rund ein Meter bei 200G und weniger als ein Viertelmeter bei 400G. Optik entkoppelt Dämpfung von Distanz und ermöglicht damit Scale-up-Netze über mehrere Racks hinweg. Gleichzeitig steigen bei integrierter Optik die Anforderungen an Yield, Test und Serviceability erheblich, weil ein einzelner Ausfall nach dem Attachment ganze, ansonsten funktionsfähige ASICapplication-specific integrated circuitelektronische Schaltung, die als integrierter Schaltkreis realisiert wurdes unbrauchbar machen kann.
Mehrere Beiträge betonten daher, dass CPOco-packaged opticsOptische Bauelemente werden direkt mit dem Prozessor in einem Package integriert nicht nur höhere Bandbreite liefern muss, sondern auch im Betrieb beherrschbar sein muss. Genannt wurden insbesondere Test, Monitoring, Wartungsabläufe und Multi-Vendor-Interoperabilität. Frühere Anwendungen werden vor allem bei Switches erwartet, weil dort keine HBM1. human body modelESD-Prüfmodell, das die elektrostatische Entladung einer Person in ein Bauelement nachbildet.2. High Bandwidth MemoryHBM ist ein gestapelter DRAM-Speicher mit sehr hoher Bandbreite für Rechenbeschleuniger.-Bestückung und stabilere Leistungsprofile die Einführung erleichtern. Compute-Endpoints gelten dagegen als deutlich anspruchsvoller, nicht zuletzt wegen der hohen thermischen Last und der Temperaturabhängigkeit optischer Komponenten.
Auf der Systemebene wurden zudem thermisches Design, Stromversorgung, optische Verluste und Reparierbarkeit als Schlüsselfaktoren bei Rack-Konzepten hervorgehoben. Für die Volumenfertigung seien zudem Design for Manufacturing, sauberere Montageumgebungen und stärkere Automatisierung nötig. Gleichzeitig wurde betont, dass die gesamte Lieferkette von Lasern über Substrate, Materialien, Connectoren und Faser bis zur Integration noch nicht auf die erwarteten Stückzahlen vorbereitet ist.
Ein weiterer Schwerpunkt war die Standardisierung über die Optical Compute Interconnect Multi-Source Agreement (OCIOptical Compute InterconnectOCI bezeichnet die optische Verbindungsarchitektur für Rechen- und KI-Systeme. MSAMulti-Source AgreementEine MSA legt gemeinsame Schnittstellen fest, damit mehrere Anbieter kompatible Produkte liefern können.). Dort ging es um die Frage, wie wenig Spezifikation nötig ist, um möglichst viel Spielraum für Innovation zu lassen, während Endpunkte verschiedener Anbieter zusammenarbeiten müssen. Genannt wurden unter anderem ein Zielbild mit AMD-GPUgraphics processing unitEin Grafikprozessor, der auch als Beschleuniger für KI-Workloads eingesetzt wird.s und Broadcom-Switches sowie der Wunsch nach einem Ökosystem, das in fünf Jahren in seiner Offenheit Ethernet ähnelt.
Für OCIOptical Compute InterconnectOCI bezeichnet die optische Verbindungsarchitektur für Rechen- und KI-Systeme. wurde außerdem ein mehrstufiger Fahrplan skizziert. Die erste Generation nutzt vier Wellenlängen mit 50G auf einem FR41. flame-retardant 4FR4 ist das für das OCI-Gen-1-Raster genannte Standard-Leiterplattenmaterial.2. Flame Retardant 4FR4 bezeichnet ein verbreitetes Leiterplattenmaterial auf Glasfaser-Epoxid-Basis.-Grid. Für die nächste Stufe ist eine Verdopplung der Bandbreite innerhalb derselben physischen Infrastruktur vorgesehen. Da 200G pro Wellenlänge und 16 Wellenlängen bereits demonstriert wurden, reicht der genannte Pfad bereits bis zu 3,2T. Gleichzeitig wurde erwartet, dass sich optisch unterstützte SerDes1. Serializer/DeserializerEin SerDes wandelt parallele Daten in serielle Signale und umgekehrt.2. Serializer-DeserializerSerDes wandelt parallele Signale in serielle Datenströme und zurück. bis 2029 und 2030 deutlich ausweiten werden, weil bei der Auskopplung aus dem Package nicht die Faserzahl, sondern Fläche, Leistung und Kosten die entscheidenden Grenzen setzen.
Für Ayar Labs steht damit die Überführung optischer Technologien aus der Nische in die Hochvolumenproduktion im Vordergrund. Die verfügbaren Konzepte müssen mit der Fertigungstiefe, den Qualitätsanforderungen und der Lieferkettenbreite von CMOS1. complementary metal-oxide semiconductorSchaltungstechnik mit sich ergänzenden n- und p-Kanal-MOS-Transistoren, die besonders wenig statische Leistung benötigt.2. complementary metal-oxide-semiconductorCMOS ist eine grundlegende Halbleitertechnologie für digitale und analoge Schaltungen.-Serienproduktion zusammengebracht werden, damit Co-Packaged Optics im geplanten Zeitfenster in großen Stückzahlen eingesetzt werden kann.