اینتل فوتونیک سیلیکونی را برای تحول سیستم‌های هوش مصنوعی و HPC به کار می‌گیرد

اینتل با تولید انبوه ویفرهای ۳۰۰ میلی‌متری InP و ابزارهای یکپارچه‌سازی لیزر، روی فوتونیک سیلیکونی سرمایه‌گذاری می‌کند. اینتل چشم‌انداز خود از فناوری فوتونیک سیلیکونی را تشریح کرده و می‌گوید تنها کارخانه تولید انبوه تراشه است که می‌تواند فوتونیک سیلیکونی مبتنی بر فسفید ایندیوم (InP) را روی ویفرهای ۳۰۰ میلی‌متری و در مقیاس صنعتی به کل صنعت عرضه کند.

اینتل در رویداد OCP 2026، تصویری از آینده فناوری به نمایش گذاشت؛ آینده‌ای که به گفته این شرکت، به فوتونیک سیلیکونی وابسته است. تیم تراشه‌ساز آبی فوتونیک سیلیکونی را معماری نسل بعدی سیستم‌ها می‌داند؛ معماری‌ای که می‌تواند بخش محصولات با کارایی بالا، از جمله رایانش با کارایی بالا (HPC) و هوش مصنوعی را متحول کند.

این شرکت همچنین قصد دارد با کمک شرکای خود، توسعه راهکارهای مبتنی بر این فناوری را در مقیاس کل اکوسیستم سرعت ببخشد. نیک دوبه، معاون ارشد بخش سیستم‌ها و راهکارهای مراکز داده اینتل، فوتونیک سیلیکونی را «راهکار طلایی» سیستم‌های نسل بعدی می‌نامد.

او می‌گوید مدت‌هاست درباره تبدیل شدن فوتونیک سیلیکونی به یک استاندارد صنعتی صحبت می‌شود؛ اما اینتل و تیم‌هایش شبانه‌روز کار می‌کنند تا طی یکی دو سال آینده این هدف را به واقعیت تبدیل کنند. نیاز به فوتونیک سیلیکونی به‌جای اتصالات الکتریکی متداول مبتنی بر مس و سایر زیرساخت‌های ارتباطی، از محدودیت‌هایی ناشی می‌شود که صنعت با آن‌ها روبه‌رو شده است.

این محدودیت‌ها شامل برد انتقال داده، پهنای باند در لبه اتصال و میزان انرژی مصرفی به‌ازای هر بیت هستند. فوتونیک سیلیکونی برای رفع تمام این مشکلات طراحی شده است.

نخستین مزیت این فناوری به توانایی اینتل در تولید تراشه مربوط می‌شود. براساس اظهارات نیک دوبه، به نظر می‌رسد بخش تولید تراشه اینتل (Intel Foundry) آماده است تا به یکی از رهبران حوزه فوتونیک سیلیکونی تبدیل شود.

به گفته اینتل، این شرکت تنها کارخانه تولید انبوه تراشه است که می‌تواند فوتونیک سیلیکونی مبتنی بر فسفید ایندیوم با ویفرهای ۳۰۰ میلی‌متری را در مقیاس صنعتی و برای کل صنعت تولید کند. این ویفرهای ۳۰۰ میلی‌متری حاوی فناوری‌های پیشرفته سیلیکونی موردنیاز برای قابلیت‌های آینده اپتیک نزدیک به پکیج (NPO) و اپتیک هم‌پکیج (CPO) در حوزه رایانش با کارایی بالا و هوش مصنوعی خواهند بود.

مزیت دوم اینتل، برخورداری از ابزارهای یکپارچه‌سازی موردنیاز برای ساخت پلتفرم‌های فوتونیک سیلیکونی قابل‌اعتماد است؛ از جمله فناوری‌هایی مانند لیزرهای یکپارچه. لیزرهای یکپارچه امکان طراحی سیستم‌هایی با منبع نور داخلی، مانند لیزرهای بسیار قابل‌اعتماد، را فراهم می‌کنند که به سرویس و نگهداری نیاز ندارند.

اینتل می‌گوید از استانداردهای صنعتی مربوط به منابع نور خارجی نیز پشتیبانی خواهد کرد؛ زیرا این کار امکان تأمین منابع نوری چندطول‌موجی از طریق کارخانه‌های مستقر در آمریکا را برای تمام فعالان این حوزه فراهم می‌کند. اینتل همچنین تأکید می‌کند که راهکار این شرکت صرفاً به ارائه اتصالاتی با پهنای باند بیشتر محدود نمی‌شود.

این شرکت قصد دارد توپولوژی‌های پیشرفته اتصال را نیز ارائه و منابع پردازشی را در زمان اجرا میان انواع پردازنده‌های مرکزی (CPU)، پردازنده‌های گرافیکی (GPU) و مجموعه‌های حافظه هماهنگ کند؛ زیرا مدل‌های هوش مصنوعی همچنان بزرگ‌تر می‌شوند. اینتل انتظار دارد این پیشرفت‌ها در فناوری فوتونیک سیلیکونی، مصرف انرژی به‌ازای هر بیت را در تمام انتقال‌های داده به میزان چشمگیری کاهش دهند.

برآورد این شرکت نشان می‌دهد که سیستم‌های فوتونیکی می‌توانند مصرف انرژی را به کمتر از ۵ پیکوژول به‌ازای هر بیت برسانند؛ هدفی که مدت‌هاست فعالان این صنعت در انتظار تحقق آن هستند. در نهایت، اینتل اطمینان دارد که فوتونیک سیلیکونی مسیر را برای نسل تازه‌ای از سیستم‌ها هموار می‌کند؛ سیستم‌هایی که علاوه‌بر پهنای باند بیشتر، انعطاف‌پذیری بالاتر و بهره‌وری انرژی بهتری در مقیاس رک، مجموعه‌ای از رک‌ها و کل سیستم خواهند داشت.

باید منتظر ماند و دید اینتل چه اطلاعات بیشتری درباره راهکارهای نسل بعدی فوتونیک سیلیکونی منتشر می‌کند؛ به‌ویژه اینکه این فناوری چگونه با همکاری سایر شرکا به مرحله اجرا خواهد رسید.