Стартапы предлагают радиоволновые кабели для ИИ-дата-центров с пропускной способностью 1,6 Тбит/с

Повышение пропускной способности соединений внутри стоек критически важно для производительности современных ИИ-систем. Однако достижение высокой скорости и низкой задержки с помощью медных проводов с каждым поколением становится всё сложнее. Использование оптических соединений — возможный путь, но он может быть избыточным. Как сообщает IEEE Spectrum, стартапы Point2 и AttoTude предлагают альтернативу: соединения на основе радиоволн миллиметрового и терагерцового диапазонов, передаваемых по волноводам, которые подключаются к системам с помощью стандартных разъёмов.

Реализация компании Point2 использует так называемый «активный радиокабель», состоящий из восьми волноводов «e-Tube». Каждый волновод передаёт данные на двух частотах — 90 ГГц и 225 ГГц, а подключаемые модули на обоих концах преобразуют цифровые сигналы непосредственно в модулированные миллиметровые радиоволны и обратно. Полный кабель обеспечивает пропускную способность 1,6 Тбит/с, имеет диаметр 8,1 мм (примерно вдвое меньше по объёму, чем сопоставимый активный медный кабель) и может достигать длины до семи метров, что более чем достаточно для соединений внутри стойки. В Point2 заявляют, что их конструкция потребляет примерно в три раза меньше энергии, чем оптические линии, стоит примерно на треть дешевле и добавляет задержку, составляющую всего одну тысячную от оптической.

Важный аспект подхода Point2 — относительная зрелость технологии. Радиотрансиверы могут быть изготовлены на стандартных полупроводниковых производствах с использованием известных процессов — компания уже продемонстрировала этот подход на 28-нанометровом чипе совместно с Корейским институтом передовых технологий (KAIST). Кроме того, её партнёры Molex и Foxconn Interconnect Technology показали, что специализированные кабели могут производиться на существующих линиях без серьёзной модернизации.

Компания AttoTude развивает схожую концепцию, но на ещё более высоких частотах. Её система объединяет цифровой интерфейс, терагерцовый генератор сигналов и смеситель, который кодирует данные на несущих частотах от 300 до 3000 ГГц, подавая сигнал в узкий диэлектрический волновод. Ранние версии использовали полые медные трубки, тогда как в более поздних поколениях применяются волокна диаметром примерно 200 микрометров с потерями всего 0,3 дБ на метр (что значительно ниже, чем у меди). Компания продемонстрировала передачу данных на скорости 224 Гбит/с на расстояние четыре метра на частоте 970 ГГц и прогнозирует рабочую дальность около 20 метров.

Обе компании используют волноводы вместо обычных кабелей, потому что на миллиметровых и терагерцовых частотах кабели не работают. Медные кабели на очень высоких скоростях могут передавать сигнал, но для этого они становятся толще, короче и прожорливее. Более того, их потери и джиттер растут так быстро, что запас по мощности сигнала исчезает, и связь нарушается. В то же время волноводы — не экзотический выбор, а один из немногих жизнеспособных вариантов для соединений с терабитными скоростями.

ИИ: В условиях взрывного роста спроса на вычислительные мощности для ИИ инновации в области межсоединений становятся ключевыми. Предложенные технологии выглядят как прагматичный компромисс между дорогой оптикой и громоздкой медью, предлагая значительный выигрыш в энергоэффективности и стоимости. Если стартапам удастся наладить массовое производство, это может изменить архитектуру дата-центров уже в ближайшие годы.