12月9日、IBMはGPUのダウンタイムを短縮し、AIのトレーニングを加速できる共同パッケージング光学系の画期的な技術を発表した。
IBMの実用プロトタイプは、従来のガラスをポリマー光導波路に置き換えることで、シリコンフォトニクスチップのエッジに接続する光ファイバーの数を大幅に増加させます。この革新的なアプローチは、より高速で効率的なデータ転送への道を開き、データセンターがより多くのワークロードを処理できるようにする可能性があります。
光学部品をパッケージ化するというアイデアは以前からあったが、IBM のプロセスにより、同社が「世界初」と呼ぶストレステスト済みのプロトタイプが実現可能になった。
IBMの広報担当者は、提供時期やタイムラインに関する質問には直接答えなかった。その代わりに、ロードマップを策定する意向を強調し、将来的にはファウンドリと設計資料を共有する用意があることを表明した。
「最終的には、チップ製品メーカーがそれを要求し、製品メーカーはそれをチップ設計に組み込み、ファウンドリーが製造することになります」と、IBM半導体部門ゼネラルマネージャーのマケシュ・カレ氏は説明会で述べた。「しかし、ファウンドリー側に関する特別な要件はありません。設計面については、チップメーカーに提供できるものになります。」
ポリマー光導波路の優れた点は何ですか?
ポリマー光導波路を内蔵した一体型光コネクタは、銅線接続の代替として、データセンターのGPUアクセラレータの接続によく使用されます。チップのエッジに配置され、多数の高密度光ファイバー束を、光ファイバーとコネクタ間の距離が0.5ミクロン以下という狭いスペースに収めることができます。IBMによると、これにより電気接続と比較して、チップ間の帯域幅が劇的に向上します。
50ミクロンピッチというサイズも、このプロトタイプの特徴です。250ミクロンピッチが標準サイズです。より小さくなることで、帯域幅が広がります。
ポリマー光導波路は最大4層に積層され、最大128チャネルを収容できます。コネクタとチップが接続される「ビーチフロント」部では、1ミリメートルあたり51本の光ファイバーが配置されています。
「重要なのは、モジュール上の通信密度を大幅に向上させただけでなく、これまで光リンクが合格できなかったストレステストにも対応できることを実証したことだ」とIBMリサーチの著名なエンジニア、ジョン・ニッカーボッカー氏はプレスリリースで述べた。
「この一体型光学技術の革新は、基本的に光ファイバーのパワーをチップ自体に組み込むことです」とカレ氏は付け加えた。
IBMのポリマー光導波路は、Ranovus社のOdin電子・光集積回路やリニアドライブ・プラガブル光学系といった革新的な接続プロセスと競合する可能性があります。研究者たちは、この分野でガラスリボンや垂直傾斜型相互接続の実験も行っています。
ニッカーボッカー氏は説明会で「ポリマー光導波路とリニアドライブ・プラグ可能光学系のどちらが先行しているかは言い難い」と述べた。
IBM は、ケベック州のブロモント試験施設でポリマー光導波路と共パッケージ化された光学系を製造しました。
参照: ハイパースケーラーがより高度なモデルを提供するにつれて、データ センターは AI トレーニングにさらに多くのパワーを必要とするようになります。
提案された市場：AIの訓練に使用されるデータセンター
IBM は、この新しいコネクタが、急成長している生成 AI 業界に次のようなメリットをもたらす可能性があると提案しています。
- 長距離（数百メートル）を含む中距離電気相互接続の電力消費を（最大 5 分の 1 に）削減します。
- 大規模言語モデルのトレーニングにかかる時間を 3 か月から 3 週間に短縮します。
- エネルギー効率の向上。
「この画期的な進歩により、将来のチップは光ファイバーケーブルがデータセンターとの間でデータを送受信するのとほぼ同じように通信するようになり、将来のAIワークロードに対応できる、より高速で持続可能な通信の新時代が到来する」と、上級副社長兼研究ディレクターのダリオ・ギル氏はプレスリリースで述べた。
