Los chiplets ópticos de alta densidad para interconexión AI ofrecen hasta 4 Tbps por dirección, 64 canales ópticos y un consumo inferior a 5 pJ/b gracias a la tecnología fotónica de silicio integrada.
El nuevo chiplet óptico de alta densidad para interconexión AI de Intel representa un avance clave en el escalado de redes de alto ancho de banda para infraestructuras de inteligencia artificial y centros de datos de última generación.
Este subsistema óptico integrado en un único chip de fotónica de silicio combina la fuente láser y la ganancia óptica en el propio circuito, aprovechando las capacidades de fabricación avanzadas de Intel para lograr una densidad y eficiencia energética superiores a las soluciones basadas en cobre tradicionales.
Arquitectura fotónica integrada en los chiplets ópticos
El chiplet óptico se ha diseñado para su coempaquetado con SoC de red o recursos de cómputo, con el objetivo de ofrecer el alcance y la capacidad de los enlaces ópticos, pero con el consumo energético de las interconexiones de cobre.
Dispone de ocho pares de fibras Tx/Rx, cada uno con ocho longitudes de onda espaciadas a 200 GHz y generadas mediante un láser DFB integrado en chip. Este diseño proporciona un ancho de banda total de 4 Tbps por dirección y un alcance superior a 100 m.
El PIC se combina con un circuito CMOS que alberga la electrónica de control, los bucles de realimentación y el front-end analógico, formando un transceptor completo en formato compacto.
Alta eficiencia energética y compatibilidad con interfaces UCIe
En su primera implementación, el chiplet actúa como un convertidor lineal E/O conectado a una interfaz SERDES estándar de alta velocidad, aunque se prevé la incorporación de una interfaz UCIe de alta densidad y bajo consumo en versiones futuras.
Gracias a esta arquitectura optimizada para canales ópticos, el enlace completo puede alcanzar un consumo energético inferior a 5 pJ/b, lo que supone una mejora significativa en eficiencia frente a los transceptores ópticos convencionales.
Durante su desarrollo, Intel demostró la integración de un chiplet óptico con un procesador Intel CPU, logrando la primera interconexión CPU-a-CPU basada en óptica integrada para PCIe Gen5.
Escalabilidad de ancho de banda para infraestructuras AI
El uso de tecnología de fotónica de silicio probada en volumen, con más de 10 millones de PIC Tx desplegados en módulos ópticos para centros de datos, garantiza una fabricación escalable y una fiabilidad demostrada, con una tasa de fallo inferior a 0,1 FIT.
Además, los transmisores fotónicos de nueva generación alcanzan velocidades de modulación de hasta 200 Gbps PAM4 por longitud de onda, lo que amplía la capacidad de interconexión en sistemas AI distribuidos y redes HPC.
El avance de Intel marca un paso decisivo hacia una nueva clase de interfaces ópticas de red capaces de ofrecer un ancho de banda elevado con una eficiencia de energía y coste superiores, esenciales para las futuras arquitecturas de inteligencia artificial a gran escala.
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