Zusammenfassung:
Auf dem 2026 Open Compute Project (OCP 2026) Global Summit stellte Intel den neuesten Entwicklungsplan für die Silizium-Photonik-Technologie vor und betonte, dass diese Technologie eine wichtige Grundlage für zukünftige Rechenzentren für Hochleistungsrechnen (HPC) und künstliche Intelligenz (KI) werden wird. Nic Dubé, Vizepräsident von Intel Data Center Systems and Solutions, bezeichnete die Silizium-Photonik auf dem Treffen als den „goldenen Hammer“ der Systemarchitektur der nächsten Generation und wies darauf hin, dass Intel derzeit die einzige Gießerei mit hoher Kapazität sei, die in der Lage sei, 300-mm-Indiumphosphid (InP)-Silizium-Photonik-Wafer in großem Maßstab zu produzieren.
Da die Größe der Beschleuniger für künstliche Intelligenz immer weiter zunimmt, ist die schnelle Übertragung von Daten zwischen riesigen Grafikprozessoren (GPUs), Zentraleinheiten (CPUs) und Speicherressourcen zu einem Schlüsselfaktor für die Bestimmung der Gesamtsystemleistung geworden. Nick Dube sagte, dass herkömmliche Kupferverbindungen zunehmend an ihre physikalischen Grenzen stoßen und mit schwerwiegenden Engpässen hinsichtlich der Übertragungsentfernung, der Bandbreitendichte der Verpackungskante und dem Übertragungsenergieverbrauch pro Bit (pJ/Bit) konfrontiert sind. Um diese Einschränkungen zu überwinden, muss die Rechenzentrumsarchitektur die Entwicklung von herkömmlichen Kupferkabeln zu optischen Verbindungen beschleunigen und die Energieverbrauchsziele auf weniger als 5 Pikojoule pro Bit (5 pJ/Bit) anheben.
Auf der Fertigungs- und Kerntechnologieebene betonte Nick Dube die beiden größten Wettbewerbsbarrieren von Intel im Bereich der Siliziumphotonik. Erstens ist Intel derzeit die einzige Wafer-Gießerei in der Branche, die über groß angelegte Massenproduktionskapazitäten für 300-mm-Indiumphosphid-Silizium-Photonik verfügt und diese Technologie in großem Maßstab an die gesamte Branche liefern kann. Auf dem aktuellen Markt für optische Transceiver ist die Produktionskapazität für Laserchips und Indiumphosphidmaterialien seit langem knapp. Intel hat die Indiumphosphid-Lichtquellentechnologie direkt in den 300-mm-Großsiliziumwaferprozess integriert, was die Fertigungseffizienz und Produktionskapazität erheblich verbessert hat. Zweitens verfügt Intel über eine einzigartige, langfristig nachgewiesene Erfolgsbilanz bei der Zuverlässigkeit integrierter Laser. Seit seiner kommerziellen Einführung im Jahr 2016 engagiert sich Intel seit mehr als zwei Jahrzehnten intensiv im Bereich der Siliziumphotonik und hat mehr als 8 Millionen optische Transceiver und 32 Millionen integrierte Laser ausgeliefert. Diese bewährte Zuverlässigkeit, die sich in groß angelegten realen Einsätzen bewährt hat, ist von entscheidender Bedeutung für Systemarchitekturen, die integrierte Lichtquellendesigns übernehmen möchten.
Im Hinblick auf Anwendungen auf Systemebene und zukünftige Entwicklungen setzt Intel auf seinen 300-mm-Silizium-Photonik-Prozess und die integrierte Indiumphosphid-Lichtquellentechnologie, um die Entwicklung der Co-Packaged-Optics- (CPO) und Near-Packaged-Optics-Technologie (NPO) umfassend voranzutreiben und so optische Verbindungen mit höherer Dichte zu erreichen. Durch die direkte Einführung optischer Verbindungsschnittstellen auf Verpackungsebene wird die zukünftige KI- und HPC-Infrastruktur nicht nur den Engpass bei der Hochgeschwindigkeitskommunikation zwischen Chips lösen, sondern auch die optische Verbindung von einer einfachen Verbindung auf Chipebene auf die Zusammenführung von Rechenressourcen in größerem Maßstab und die Speicherentkopplung ausweiten und so die Gesamtsystemarchitektur des Rechenzentrums für künstliche Intelligenz der nächsten Generation neu gestalten.
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