Оптичні інтерфейси для процесорів і не тільки: DARPA вибрала учасників програми

Mar 20 11:00 2020 Друк цієї статті

Однак звичайні дротові з'єднання вже майже не встигають за багатоядерними і продуктивними чіпами. Вирішити проблему обмеженої пропускної здатності без підвищення споживання можуть оптичні інтерфейси, вбудовані прямо в мікросхеми. У США за програмою DARPA цим будуть займатися Intel, Xilinx і ряд лабораторій і університетів.

Для розробки всеосяжного, масштабного і наскрізного оптичного інтерфейсу для електроніки агентство DARPA оголосило в 2018 році про запуск програми «PIPES» (Photonics in the Package for Extreme Scalability) або, по-російськи, фотоніка в упаковці для виняткового (екстремального) масштабування. Днями після тривалого вивчення пропозицій кандидатів були обрані учасники цієї програми.

Область досліджень за програмою «PIPES» розбита на три складові частини. Перша частина програми націлена на розробку технологій і рішень для інтеграції оптичних інтерфейсів та їх елементів складу (в корпусу, якщо мова йде про многокристальной упаковці) мікросхем, зокрема, в FPGA і ASIC. Цим будуть займатися компанії Intel і Xilinx.

Контролювати і спрямовувати роботу Intel і Xilinx будуть компанії американського ВПК Lockheed Martin, Northrop Grumman, Raytheon і BAE Systems. Всі вони повинні вивчити і визначити сфери застосування нових оптичних інтерфейсів для отримання найбільшої вигоди для оборони США. Метою області досліджень Intel і Xilinx ставиться завдання створити інтегровані оптичні інтерфейси зі швидкістю до 100 Тбіт/с з енергетичними витратами менше 1 пДж/біт.

Відзначимо, що в цілому перед програмою «PIPES» ставляться більш грандіозні цілі. У перспективі до 2028 року в самих передових чіпах повинні з'явитися вбудовані оптичні інтерфейси з пропускною здатністю 100 разів вище, ніж повинні домогтися Intel і Xilinx ― до петабита в секунду. Як заявляють в DARPA, «це приблизний еквівалент всього світового інтернет-трафіку сьогодні, але з одного чіпа».

Другий напрямок досліджень за програмою «PIPES» стала розробка компонентів і вузлів передачі оптичних сигналів між чіпами, блоками і виробами. Над цими питаннями будуть працювати Національні лабораторії Сандія, Каліфорнійський університет в Сан-Дієго, Каліфорнійський університет в Санта-Барбарі, Колумбійський університет та Університет Пенсільванії.

Третя область програми «PIPES» ― це вивчення проблем і можливостей системного рівня. Простіше кажучи, розробка оптичних комутаторів та інших рішень для системних архітекторів. Очевидно, що масштаб завдань буде набагато більше, ніж у випадку звичайних Ethernet-мереж. Займатися цією проблемою буде Каліфорнійський університет в Берклі. У разі успіху мова може йти про нову парадигму в організації обчислювальних платформ, коли локальне зберігання даних стане непотрібним, настільки швидко інформація буде подорожувати по мережах. Але все це буде нескоро.


  Стаття "позначена" як: