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| 인텔, 완전 통합형 광학 입출력 칩렛 최초 구현.(사진=인텔) |
인텔이 확장 가능한 AI 인프라를 위한 최초의 완전 통합형 광학 입출력(I/O) 칩렛(Chiplet)을 구현했다고 27일 발표했다.
회사는 미국 샌디에이고에서 개최된 광통신 전시회 ‘OFC 2024(Optical Fiber Communication Conference 2024)’에서 인텔 IPS 그룹은 업계 최초로 완전 통합 광학 컴퓨트 인터커넥트(Optical Compute Interconnect, 이하 OCI) 칩렛을 인텔 CPU에 코-패키징(co-packaged)하여 실시간 데이터를 실행하는 최첨단 기술을 시연했다. 인텔의 OCI 칩렛은 데이터 센터 및 고성능 컴퓨팅(HPC) 애플리케이션을 위해 새롭게 등장하는 AI 인프라에서 코-패키징된 광학 I/O을 지원함으로써 고대역폭 인터커넥트의 비약적인 발전을 보여준다.
토마스 릴제버그(Thomas Liljeberg) 인텔 IPS 그룹 제품 관리 및 전략 담당 선임 디렉터는 “인텔의 OCI 칩렛은 대역폭을 높이고, 전력 소비를 줄이며, 도달 거리를 늘려 고성능 AI 인프라의 혁신을 약속하는 머신러닝(ML) 워크로드 가속화를 지원한다”라고 말했다.
최초로 선보인 OCI 칩렛은 최대 100m의 광섬유에서 각 방향으로 32Gbps 데이터 전송 64채널을 지원하도록 설계됐다. 또 더 높은 대역폭, 더 낮은 전력 소비, 더 긴 도달 거리에 대한 AI 인프라의 수요를 충족시킬 수 있을 것으로 기대된다. 또한, 일관된 메모리 확장 및 리소스 분리를 포함한 새로운 컴퓨팅 아키텍처와 CPU/GPU 클러스터 연결의 향후 확장성을 지원한다.
통합된 OCI 칩렛은 현장에서 입증된 인텔의 실리콘 포토닉스 기술을 활용하고 온칩 레이저 및 광 증폭기를 포함하는 실리콘 포토닉스 집적회로(PIC)를 전기 IC와 통합시킨다. OFC에서 구현된 OCI 칩렛은 인텔 CPU와 함께 패키징 됐지만, 차세대 CPU, GPU, IPU 및 기타 SoCs(시스템온칩)와 통합할 수도 있다.
이번 최초 통합 OCI 칩렛은 최대 4Tbps 양방향 데이터 전송을 지원하며 PCIe(peripheral component interconnect express) 5세대와 호환된다. 시연에서 실시간 광 링크는 단일 모드 광섬유(SMF) 패치 코드를 통해 두 CPU 플랫폼 간의 송신기(Tx) 및 수신기(Rx) 연결을 보여주었다.
현재 칩렛은 각각 8개의 고집적도 파장 분할 다중화(DWDM) 파장을 전달하는 8개의 광섬유 쌍을 활용해 최대 100m(실제 적용은 전파 시간 지연으로 인해 수십 미터로 제한될 수 있음)까지 각 방향으로 32Gbps 데이터의 64개 채널을 지원한다. 또한, 코패키징 솔루션은 에너지 효율이 매우 뛰어나며, 플러그형 광 트랜시버 모듈의 약 비트당 15 피코줄(pJ)에 비해 비트당 5 피코줄(pJ)만 소비한다. 이러한 수준의 초고효율은 데이터센터와 고성능 컴퓨팅 환경에 매우 중요하며, AI의 지속 불가능한 전력 요구 사항을 해결하는 데 도움이 될 수 있다.
인텔의 주요 차별화 요소는 하이브리드 레이저 온 웨이퍼(laser-on-wafer) 기술을 사용한 탁월한 통합과 직접 통합을 통해 신뢰성을 높이고 비용을 절감할 수 있다는 점이다. 이러한 고유의 접근 방식을 통해 효율성을 유지하면서 뛰어난 성능을 제공할 수 있다. 인텔의 강력한 대용량 플랫폼은 3200만개 이상의 통합 온칩 레이저가 탑재된 800만 개 이상의 PIC를 제공하며, 0.1 미만의 레이저 FIT(failures-in-time, 오류율을 나타내는 널리 사용되는 신뢰성 척도)를 자랑한다.
이러한 PIC는 플러그형 트랜시버 모듈로 패키징되어 주요 하이퍼스케일 클라우드 서비스 제공업체의 대규모 데이터센터 네트워크에 배치되어 초당 100, 200 및 400 Gbps 애플리케이션에 사용되고 있다. 새롭게 부상하는 800Gbps 및 1.6Tbps 애플리케이션을 지원하기 위한 차세대 200G/lane PIC가 개발 중이다.
인텔은 또한 최첨단(SOA) 디바이스 성능, 더 높은 집적도, 더 나은 결합, 대폭 개선된 경제성을 갖춘 새로운 실리콘 포토닉스 팹 공정 노드를 구현하고 있다. 인텔은 온칩 레이저 및 SOA 성능, 비용(다이 면적 40% 이상 감소), 전력(15% 이상 감소)을 지속적으로 발전시키고 있다.
인텔의 현재 OCI 칩렛은 프로토타입이다. 인텔은 일부 고객과 협력하여 OCI를 시스템온칩(SOC)과 함께 광학 I/O 솔루션으로 코-패키징하고 있다.
인텔의 OCI 칩렛은 고속 데이터 전송의 도약을 의미한다. AI 인프라 환경이 진화하는 가운데 인텔은 혁신을 주도하고 연결의 미래를 만들어가는 선두주자로서의 역할을 이어가고 있다.
전화평 기자 peace201@viva100.com
