这两天都在聊一个新闻,说英伟达、AMD、Intel投资了一个厂,要终结铜互连
额,其实Ayarlabs成立很久了,而且Intel很早就是资方之一,这次比较新鲜的是英伟达的加入。
Ayarlabs不是新闻,英伟达的投资动作算是“新”闻
而英伟达比较关心的有两个,一个微环调制器,这可以实现WDM多波长复用且低功耗,另一个是要支持微环级联的小型化调制器需要多波长光源,Ayarlabs的技术刚好符合这两个点的需求。
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略谈一点他家的技术,一个是叫做SuperNova的激光器组件,可以实现多波长输出。另一个叫TeraPhy的组件,可以实现Tbps以上的光学I/O扇出。
2025年给我排了33天的任务,今年增加了很多“热点”技术的解析,今天这个事儿呢,权且认为是个热点技术吧,略聊一下他家的技术。
先说SuperNova的激光器,今年进入了第二代光源,采用16个不同波长的激光器经过16x16的波长分配,实现16光纤,每个光纤有16波长的输出。
第一代用的比较多,是8x8的技术。
先分两个角度看一下这个组件
激光器用的是Sliver的CW DFB,AlGaInAs的量子阱有源材料,RWG的波导结构,刚才提到的这个材料和结构的原理,可以参考上个月完成的《用于高速光模块VCSEL、DFB、EML技术原理及挑战》
波长分配器是采用罗兰圆结构的星型分配原理,实现8x8,或者16x16的波长调度。
光源呢,一会儿要提供给调制器,现在聊TeraPhy的部分,把集成电路的“电”的输入输出,也就是I/O,Input和output呢,转换成光信号,实现光学I/O。
这个集成电路可以是GPU,也可以是其他信号,这倒不重要,关键是信号转换。
Ayarlabs采用硅光集成技术来实现的信号转换,硅光集成芯片与主集成电路芯片之间,用了3D封装技术,一个叫做EMIB的嵌入式互联工艺,Intel开发的。
这个EMIB通过一个密集引脚把集成电路的高速信号与硅光集成芯片里的高速信号做了“浅孔”“短互联”
浅孔,是因为硅是半导体,硅中的通孔会有一个寄生电容,这个电容产生高频谐振,用浅孔技术可以提高频率,实现高速设计。
短互联是因为电信号在高频时损耗增大,降低互联距离,降低损耗,提高传输通道的信号质量。
高频信号的互联封装,成本很高,有些速率不高的信号,如电源啊,控制信号啊,这些就按照低成本的普通工艺进行就行。
实现了成本与性能的兼容。
再看光电信号转换的硅光芯片内部。
采用微环调制器,实现电信号向光信号output的输出,采用微环调制器实现光信号input后转换为电信号发给GPU。
那个SuperNova的多波长光源,就是提供给调制器来用的。调制器不能发光,只能完成信号的电光转换。
Ayarlabs的调制器,采用了硅光材料的微环结构,微环具有波长敏感性,而硅在不同温度下波长漂移系数很大,所以需要一个加热器来做温度控制,避免硅的微环调制器的波长漂移。
微环调制器呢,有两大类,一大类是基于环的折射率控制,通过PN载流子耗尽型的等离子色散效应实现折射率控制,另一大类是调耦合系数,这两个技术AyarLabs都有研究过的。
接收端也是微环结构,微环级联具有波长自动识别的能力,实现WDM的DeMUX波长分离。
由于收发都用了微环技术,那么信号的波导与微环之间的耦合,Ayarlabs也研究很多。
波导与环之间如何分配交叉耦合系数以及直通耦合系数,关系到调制与输出的权衡
另外,耦合臂的臂长与工作带宽有关,也是需要考虑的技术细节。
浅谈一下不算新技术的新闻