Процессоры на чиплетах используют световую коммуникацию

По мере приближения эры многочиплетных конструкций соединения между чиплетами становятся важным полем битвы, поскольку их производительность и энергопотребление могут определять, насколько конкурентоспособна конкретная конструкция. CEA-Leti, европейский научно-исследовательский институт технологий, недавно продемонстрировал уникальную технологию, которая может иметь революционное влияние в ближайшие годы: активные оптические интерпозеры, которые можно использовать для соединения чиплетов, сообщает EE Times Europe.

Технология оптического интерпозера CEA-Leti называется Starac, и исследовательский институт продемонстрировал ее на мероприятии Leti Innovation Days 2024, которое состоялось этим летом.
Starac использует кремниевую фотонику вместо меди для передачи данных, что автоматически повышает производительность, а также снижает задержку и энергопотребление. Он также позволяет осуществлять маршрутизацию, которую невозможно построить с помощью обычных методов. В отличие от традиционных пассивных интерпозеров, используемых для соединения чиплетов, которым требуется несколько шагов (или переходов) для передачи данных между удаленными чиплетами, активные оптические интерпозеры интегрируют логические схемы, которые обеспечивают прямую связь.

Демонстратор Starac, представленный CEA-Leti, демонстрирует эту технологию с помощью конструкции сети на кристалле (ONoC), состоящей из четырех чиплетов (по 16 ядер каждый), шести электрооптических драйверов, промежуточных TSV Ø10 x 100 мкм и четырех уровней маршрутизации на передней стороне. Его спиральная волноводная структура (невозможно построить на пассивном интерпозере) позволяет чиплетам напрямую взаимодействовать друг с другом, минуя необходимость в промежуточных переходах. Это устраняет задержки, характерные для обычных многочиплетных конструкций, а задержки становятся все более важными по мере того, как число чиплетов продолжает расти.

Изображение: CEA-Leti

Сокращение задержки при увеличении пропускной способности и контроле энергопотребления имеет решающее значение для современных и будущих многочиповых систем в корпусах. Оптические интерпозеры, подобные тем, что используются в системе Starac, позволяют нескольким процессорам и блокам памяти с высокой пропускной способностью быстро и эффективно обмениваться данными даже на больших расстояниях в пределах системы. Работа CEA-Leti знаменует собой значительный шаг к использованию фотоники для более быстрых и масштабируемых коммуникационных решений для SiP.

Будучи научно-исследовательским институтом, CEA-Leti ничего не производит. CEA-Leti активно ищет промышленных партнеров для дальнейшей разработки своего демонстратора Starac и, в конечном итоге, коммерциализации своей технологии активного оптического интерпозера. Создание Starac было очень сложным, поскольку CEA-Leti потребовало разработки производственных подходов, которые пока не существуют.

Теперь институт намерен сотрудничать как с разработчиками SiP, которые будут использовать новую технологию, так и с литейными заводами, чтобы подготовить технологию для крупномасштабного производства. На данный момент исследовательский проект выглядит многообещающим, но CEA-Leti и его потенциальным партнерам необходимо усовершенствовать свой производственный процесс, прежде чем он сможет быть запущен в крупносерийное производство.

Источник: Tomshardware.com