de.wedoany.com-Bericht: Das schwedische Unternehmen Sivers Semiconductors gab am 2. Juni bekannt, dass es eine strategische Partnerschaft mit GlobalFoundries (GF) aus den USA eingegangen ist. Im Rahmen dieser Partnerschaft wird Sivers seine Laser-Array-Technologie in die Siliziumphotonik-Plattform von GF und das SCALE Optical Engine-Konzept integrieren. Ziel ist es, für den Markt der Hochgeschwindigkeits-Optikinterkonnektivität, der Co-Packaged Optics und der steckbaren optischen Module in KI-Rechenzentren eine neue Generation von Verbindungslösungen bereitzustellen.
Der Schwerpunkt dieser Zusammenarbeit liegt auf den optischen Interkonnektivitätsverbindungen innerhalb von KI-Rechenzentren. Die Laser-Arrays von Sivers werden in das Referenzdesign der Siliziumphotonik-Plattform von GF integriert und fließen in das SCALE Optical Engine-Konzept von GF ein, das für die nächste Generation photonischer Subkomponenten und optischer Engine-Architekturen vorgesehen ist. Das SCALE-Konzept von GF steht für „Silicon Photonics Co-packaged Advanced Light Engine" und richtet sich an Co-Packaged Optics-Anwendungen. Es kombiniert integrierte photonische Komponenten, grobe Wellenlängenmultiplextechnik (CWDM), dichte Wellenlängenmultiplextechnik (DWDM) und fortschrittliche Packaging-Fähigkeiten, um die Bandbreitendichte und die Systemskalierbarkeit zu erhöhen. Für KI-Rechenzentren steigt der Datenverkehr zwischen Servern, Beschleunigern, Switch-Chips und Speichersystemen rasant an. Herkömmliche Kupferverbindungen stehen dabei zunehmend unter Druck in Bezug auf Reichweite, Stromverbrauch, Signalintegrität und Systemkühlung. Der Wert von Siliziumphotonik und optischen Engines liegt darin, dass sie mit optischen Signalen einen größeren Teil der Hochgeschwindigkeits-Datenübertragung übernehmen und so die Verbindungseffizienz innerhalb von Racks, zwischen Racks und zwischen Vermittlungsknoten weiter steigern. Sivers verfügt über fundierte Erfahrung in den Bereichen hochpräzise Laser und HF-Strahlformung, während GF über Fertigungskapazitäten für Siliziumphotonik, fortschrittliches Packaging und globale Waferfertigung verfügt. Die Kombination der Laser-Arrays mit der Siliziumphotonik-Plattform beider Unternehmen zeigt, dass sich die zugrundeliegende Hardware für KI-Rechenzentren-Netzwerke von der reinen Leistungssteigerung von Switch-Chips hin zu einer abgestimmten Zusammenarbeit von Lichtquellen, optischen Modulen, Packaging und systemweiten Interkonnektivitätsarchitekturen entwickelt.
Die Zusammenarbeit umfasst Co-Packaged Optics, Linear Pluggable Optics und andere neuartige Interkonnektivitätslösungen für Rechenzentren und zielt auf den Markt für steckbare optische Module ab, der bis 2030 ein Volumen von rund 25 Milliarden US-Dollar erreichen soll.
Die Expansion von KI-Rechenclustern verändert die Netzwerkstruktur von Rechenzentren. Während der Datenverkehr in Rechenzentren in der Vergangenheit stärker um externen Zugriff, Cloud-Dienste und traditionelle Server-Cluster kreiste, bringen Training und Inferenz großer Modelle einen höheren Anteil an Ost-West-Verkehr mit sich. Eine große Anzahl von GPUs, XPUs und Vermittlungsgeräten müssen innerhalb kürzester Zeit Parametersynchronisation, Datenverteilung und Aufgabenplanung durchführen. Sobald auf der Netzwerkebene eine unzureichende Bandbreite oder Latenzschwankungen auftreten, müssen teure Beschleuniger auf die Kommunikation warten, was die Gesamtauslastung der Rechenleistung verringert. Die Siliziumphotonik-Technologie wird daher zu einem entscheidenden Bestandteil der KI-Infrastruktur. Sie ermöglicht es, optische Kommunikationsfähigkeiten enger in Chips, Packaging und Vermittlungssysteme zu integrieren und so die Übertragungsverluste und den Stromverbrauchsdruck herkömmlicher elektrischer Verbindungen zu reduzieren. Co-Packaged Optics bringen die optische Engine näher an den Switch-Chip oder Rechenchip, sodass Hochgeschwindigkeitsverbindungen nicht mehr vollständig auf langstreckige elektrische Signalübertragung auf der Platine angewiesen sind. Mit dem Einzug von 800G-, 1,6T- und noch höherratigen Netzwerken in den Bereitstellungszyklus von Rechenzentren beeinflussen die Anzahl der optischen Module, die Komplexität der Verkabelung, der Energieverbrauch und die Kühlung die Erweiterungseffizienz des gesamten Rechenzentrums. Die Zusammenarbeit zwischen Sivers und GF zeigt, dass der Wettbewerb um KI-Rechenzentren in eine neue Phase eingetreten ist, die von der gemeinsamen Weiterentwicklung von „Rechenchips + Switch-Chips + Siliziumphotonik + fortschrittlichem Packaging" geprägt ist. Wer ein Gleichgewicht zwischen Bandbreitendichte, Stromverbrauchskontrolle und Massenproduktionsstabilität findet, hat bessere Chancen, in die Kernlieferkette großer Cloud-Anbieter und KI-Infrastrukturbetreiber aufgenommen zu werden.
Diese Zusammenarbeit setzt auch den jüngsten Weg von GF zur Stärkung seiner Siliziumphotonik-Fähigkeiten fort. GF hatte zuvor das SCALE Co-Packaged Optics-Konzept vorgestellt und bietet mit seiner Siliziumphotonik-Technologie eine Fertigungsplattform für den Bedarf an hoher Bandbreite und geringem Stromverbrauch in KI-Rechenzentren. Mit der Integration der Laser-Arrays von Sivers können die entsprechenden Referenzdesigns und optischen Engine-Konzepte voraussichtlich eine vollständigere Unterstützung durch Lichtquellen erhalten. Die weiteren Variablen konzentrieren sich auf die Validierung des Referenzdesigns, das Tempo der Kundenintegration, die Geschwindigkeit der Kommerzialisierung von Co-Packaged Optics, die Kosten der Lieferkette für optische Module und die Akzeptanz von Siliziumphotonik in verschiedenen Rechenzentrumsarchitekturen. Sollten die entsprechenden Lösungen in den Masseneinsatz gehen, wird sich die optische Interkonnektivität von einem unterstützenden Netzwerkkomponenten für Rechenzentren zu einer zentralen Hardwaregrundlage für den Ausbau der KI-Infrastruktur entwickeln.
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