de.wedoany.com-Bericht: GlobalFoundries (GF) hat kürzlich bestätigt, dass seine speziell für die Künstliche Intelligenz-Ära entwickelte Silizium-Photonik-Co-Packaging-Plattform für fortschrittliche optische Engines (SCALE) die kommerzielle Reife erreicht hat. Die Tape-out-Arbeiten der Kunden für Wafer, die dem Standard für optische Rechenverbindungen (Optical Compute Interconnect, OCI) entsprechen, wurden im Laufe des Jahres 2026 durchgeführt, und die Massenproduktion soll 2027 beginnen.
Die OCI-Multi-Supply-Agreement (MSA) wurde auf der OFC26-Konferenz ins Leben gerufen, um optische Komponenten als Alternative zu Kupferverbindungen in erweiterten Netzwerken zu standardisieren. Der Standard, angeführt von Nvidia, AMD, Broadcom, Meta und OpenAI, definiert die vollständige optische physikalische Schicht und stellt präzise Anforderungen an Wellenlängen, Multiplexing-Techniken, Modulationsverfahren, Gehäuse und Spezifikationen für entfernte Laser. Dies ermöglicht es Betreibern von Hyperscale-Rechenzentren, Nvidia-GPUs mit Google-TPUs oder Broadcom-Switches über dieselbe optische physikalische Schicht zu koppeln.
Zu den spezifischen technischen Spezifikationen des OCI-Standards gehören: Verwendung von dichtem Wellenlängenmultiplex (DWDM), Aufteilung der Wellenlängen im O-Band in Gruppe A (1308-135 nm) und Gruppe B (1328-1335 nm) für bidirektionale Übertragung über eine einzelne Faser, wodurch die Anzahl der Glasfaserkabel halbiert wird; obligatorische Verwendung von Non-Return-to-Zero (NRZ)-Modulation zur Reduzierung der Latenz; Spezifikation von Mikroring-Modulatoren (MRM) auf dem Silizium-Photonik-Chip; Definition der physischen Abmessungen, des elektrischen Schnittstellen-Pinouts und der Gehäusetoleranzen des optischen Chiplets, die auf Chip-zu-Chip (D2D)-Standards wie UCIe abgebildet werden; Unterstützung externer Laserquellen, wobei der Standard aufgrund der hohen Empfindlichkeit der Mikroring-Modulatoren strenge Anforderungen an die Leistungsparameter von Drittanbieter-Lasern stellt. Es ist zu beachten, dass OCI streng genommen ein Übertragungsstandard der physikalischen Schicht ist und keine Spezifikationen der logischen Schicht festlegt, sodass er an jeden Erweiterungsstandard wie Nvidias NVLink, offenes UALink oder Standard-PCIe angepasst werden kann.
Die SCALE-Plattform ist die erste Plattform, die speziell für die Erfüllung der OCI-Multi-Supply-Agreement-Spezifikationen für KI-Erweiterungen entwickelt wurde. Die Plattform bietet eine Reihe vollständig qualifizierter photonischer Komponenten, darunter 50-Gbit/s- und 100-Gbit/s-Mikroring-Modulatoren, gekoppelte Ringresonatoren und integrierte Fotodioden. Darüber hinaus verfügt die Plattform über Silizium-Durchkontaktierungen (TSV) für die Hochgeschwindigkeitssignalübertragung und Stromversorgung sowie Kupfer-Pad-Abstände von 110 µm bis unter 45 µm, die 2.5D/3D-Stapelung von organischen Substraten bis zu Silizium-Interposern unterstützen. GF nutzt breitbandige steckbare Glasfasern und arbeitet mit Corning bei der Herstellung zusammen, wobei steckbare Glaswellenleiter-Faseranschlüsse zum Einsatz kommen. Nach der Durchführung vollständiger automatischer optischer Tests auf Waferebene wird sichergestellt, dass die optischen Chiplets „bekannt gute Chips“ sind, bevor sie neben GPU- oder Switch-ASICs verpackt werden, um die Fertigungsausbeute zu verbessern.
Derzeit übertrifft GF die Spezifikationen der aktuellen OCI Gen-1. Neben der Demonstration von 4λ bidirektionalem DWDM haben Kunden in der GF-Produktionslinie erfolgreich 8λ und 16λ bidirektionales DWDM demonstriert. GF ist der Ansicht, dass seine auf Silizium basierende Mikroring-Modulator-Technologie auf 200 Gbit/s erweitert werden kann, wodurch die Einführung der komplexeren Dünnschicht-Lithiumniobat (TFLN)-Modulationstechnologie verzögert wird.
Laut einer Analyse von Counterpoint Research ist GF die erste und derzeit einzige Foundry mit einer aktiven OCI-Plattform, die OCI zur kommerziellen Realität macht und das Lieferkettenrisiko für fabless-Chip-Anbieter verringert. Durch die Standardisierung der Chip-Kommunikation stellt OCI sicher, dass die optische Lieferkette auf Multi-Supplier-Basis betrieben werden kann, wodurch Engpässe bei einzelnen Lieferanten beseitigt, das Risiko von Hardware-Investitionen in Milliardenhöhe verringert und der KI-Branche ein klarer, generationenübergreifender Fahrplan geboten wird. Die Analyse weist auch darauf hin, dass die SCALE-Plattform von GF im Wesentlichen eine offene Multi-Supplier-Alternative zur COUPE-Plattform von TSMC ist und vollständig den Anforderungen von Hyperscale-Rechenzentrumsbetreibern wie Meta oder Microsoft entspricht. Da jedoch die größten TSMC-Kunden wie Nvidia, AMD und Broadcom auch Gründungsmitglieder von OCI sind, geht Counterpoint Research davon aus, dass TSMC und andere Foundries gezwungen sein werden, ihre fortschrittlichen Verpackungslinien für die OCI-Konformität zu öffnen, um keine lukrativen KI-Beschleuniger-Aufträge zu verlieren. TSMC wird wahrscheinlich weiterhin die leistungsstarken PAM4-Fähigkeiten von COUPE für die Anforderungen hochmoderner proprietärer Systeme wie denen von Nvidia fördern, aber auch OCI-basierte Wafer anbieten. Counterpoint Research erwartet, dass Foundries wie TSMC und Samsung ab 2028 OCI-Wafer unterstützen werden.
