Сегодня 06 мая 2025
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Новости Hardware

IBM дотянула оптоволокно до процессора — это в 80 раз ускорит обучение искусственного интеллекта

Последние двадцать лет вычисления и связь переходят на оптические интерфейсы. Это уже произошло на магистральных линиях связи, но всё ещё буксует в пределах центров по обработке данных и на уровне межчиповых и межкомпонентных связей в компьютерах. В идеале сигнал должен сразу исходить из процессора в виде оптических импульсов и дальше направляться либо в чип по соседству, либо в соседние стойки, зал и даже за его пределы. IBM выбрала этот путь.

 Источник изображений: IBM

Слот CPO для установки на чип внешнего оптического «кабеля». Источник изображений: IBM

Оптика выгодно отличается от меди (токопроводящих соединений) малым весом, дешевизной, низкими помехами (наводками), высокой скоростью передачи, малым потреблением энергии и, в целом, позволяет повысить пропускную способность без увеличения энергопотребления. Возможность использования оптических линий связи уже заложена во все последние стандарты Ethernet, а также в стандарты PCIe. Ближе всех к интеграции оптических линий в процессоры (ускорители) в своё время подошла компания Intel с платформой Light Peak. И хотя Intel давно свернула разработку этой платформы, идея не умерла и сегодня находит продолжение в новом оптическом интерфейсе Intel OCI (Open Compute Project Interconnect Link).

Сегодня настала очередь IBM сообщить о прорыве на направлении интегрированных в процессоры оптических интерфейсов. Как и Intel, интегрированная оптика IBM берёт своё начало в разработках по кремниевой фотонике, которые обе компании начали более 20 лет назад. Новый интегрированный интерфейс IBM называется co-packaged optics (CPO). Дословно это переводится как «соупакованная» или «комбинированная» оптика — дополнительный канал передачи данных. Он не заменяет проводную разводку на материнской плате и кабели внутри компьютера и между стойками, а дополняет их высокоскоростным и энергоэффективным интерфейсом.

В качестве проводника света для интерфейса CPO выбрано недорогое полимерное оптоволокно PWG (polymer optical waveguide). Компания представила рабочий прототип интерфейса (платформы) с оптоволокном PWG толщиной 50 мкм и готова масштабировать его до оптоволокна менее 20 мкм толщиной. Спецификации интерфейса CPO позволяют организовать обмен данными между чипами, платами и стойками, или, проще говоря, работать на расстоянии от нескольких сантиметров до сотен метров.

Если предложенное IBM техническое решение найдёт применение и понимание в отрасли, это приведёт к снижению затрат на масштабирование платформ генеративного искусственного интеллекта благодаря более чем пятикратному снижению энергопотребления по сравнению с электрическими соединениями среднего класса, одновременно увеличив длину соединительных кабелей в центрах обработки данных с одного до сотен метров.

Также можно ожидать ускорения обучения моделей искусственного интеллекта, что позволит разработчикам обучать большие языковые модели (LLM) в пять раз быстрее, чем при использовании обычных проводных интерфейсов. Технология CPO может сократить время, необходимое для обучения стандартной LLM, с трёх месяцев до трёх недель. Это также обеспечит прирост производительности за счёт использования более крупных моделей и большего количества графических процессоров, что сократит простой оборудования.

Наконец, технология CPO значительно повысит энергоэффективность центров обработки данных, сэкономив энергию, эквивалентную годовому потреблению 5000 домов в США, на одно обучение модели искусственного интеллекта.

«Поскольку генеративный ИИ требует всё больше энергии и вычислительных ресурсов, центры обработки данных должны развиваться, а комбинированная оптика может сделать их более перспективными, — сказал Дарио Хиль (Dario Gil), старший вице-президент и директор по исследованиям IBM. — Благодаря этому прорыву чипы завтрашнего дня будут передавать данные так же, как волоконно-оптические кабели передают информацию в центры обработки данных и из них, открывая новую эру более быстрых и устойчивых коммуникаций, способных справляться с рабочими нагрузками искусственного интеллекта будущего».

Подробную информацию о новом интерфейсе исследователи IBM изложили в статье, опубликованной на сайте arXiv.org. Новые оптические структуры с высокой плотностью пропускной способности, в сочетании с передачей нескольких длин волн по одному оптическому каналу, потенциально увеличат пропускную способность между чипами в 80 раз по сравнению с электрическими соединениями.

 Тестирование оптических интерфейсов IBM

Тестирование оптических интерфейсов IBM

Экспериментальная платформа прошла все необходимые стресс-тесты для производства. Компоненты подвергались воздействию высокой влажности и температур в диапазоне от −40 °C до +125 °C, а также испытаниям на механическую прочность, чтобы подтвердить, что оптические соединения могут изгибаться без разрушения или потери данных. Кроме того, исследователи продемонстрировали технологию PWG с шагом 18 мкм. Объединение четырёх блоков PWG с таким шагом позволит подключать до 128 каналов. В конечном итоге это обеспечит плотность передачи до 10 Тбит/мм².

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Отказ OpenAI от перехода на коммерческие рельсы не снимет претензии Илона Маска 3 ч.
VK напечатает новые акции на 115 млрд рублей, чтобы закрыть старые долги 3 ч.
Разработчики подали новый иск против Apple — теперь за невыполнение решения суда 5 ч.
OpenAI всё-таки отказалась от преобразования в коммерческую компанию 5 ч.
Журналисты показали сражение с многоглазым козлом-шаманом из Elden Ring Nightreign — фанаты заинтригованы 11 ч.
«10 лет Гвинта»: CD Projekt Red пригласила игроков на празднование юбилея The Witcher 3: Wild Hunt 12 ч.
Календарь релизов — 5–11 мая: «Приключения капитана Блада», Hordes of Hunger и The Midnight Walk 13 ч.
Антимонопольный иск против Google может привести к исчезновению Firefox 13 ч.
Рынок DLP-систем взлетел на 40 % после принятия закона о штрафах за утечки персональных данных 14 ч.
Microsoft анонсировала Gears of War: Reloaded, в том числе для PS5 — дата выхода, технические улучшения и бесплатный апгрейд с подвохом 14 ч.
Производитель чипов SMIC в прошлом году потратил на исследования больше любой другой китайской компании 4 мин.
Китай решил доставить на Землю образцы облаков Венеры — там может скрываться инопланетная жизнь 6 мин.
Британские операторы ЦОД намерены строить собственные газовые электростанции 29 мин.
Продажи отечественных телевизоров выросли в России в 1,6 раза 51 мин.
До конца следующего года Waymo удвоит количество роботакси и наладит производство минивэнов Zeekr RT 4 ч.
Новая статья: ИИтоги апреля 2025 г.: шутки в сторону 10 ч.
ЦОД Испании и Португалии успешно пережили крупнейший «блэкаут» в истории стран, а вот телеком-инфраструктура испытала серьёзные проблемы 10 ч.
AOC выпустила 27-дюймовый игровой IPS-монитор Q27G4K с 1440p и 400 Гц 11 ч.
Ещё один повод избегать GeForce RTX 5060 Ti 8GB: карта «задыхается» без PCIe 5.0 12 ч.
Индонезия намерена построить АЭС на 10 ГВт в рамках масштабного энергетического экопроекта 12 ч.