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Hot Chips 2023:英特尔推出创新光电子融合试验性处理器

重点摘要

最近,英特尔在Hot Chips 2023上发表一款极具突破的试验性处理器。这款8核心处理器采用某种RISC指令集(可能为RISC-V),其最令人瞩目的特性是:

  1. 总共整合了528条执行线程,意味着单个核心就可支持多达66条执行线程,这在提升多任务处理能力上将是重大飞跃。
  2. 8个处理器核心与4个硅光子元件通过2.5D封装技术EMIB进行集成。
  3. 每个处理器核心都通过32个光学传输接口,与其他核心进行连接。16个这样的处理器可组成一个OCP抽屉,再堆叠成完整主机。

这款处理器充分展现出英特尔在光电子融合领域的强大实力。事实上,英特尔在硅光子技术的研发与布局已经超过20年。早在2004年,英特尔就发表了基于硅晶圆的光学调制器。在当时,其他硅光学调制器的速率仅为20MHz,但英特尔的产品一举达到1GHz,代表了巨大的技术突破。

2006年,英特尔宣布研发出集成硅与磷化铟的激光芯片,比传统铜线传输速度更快,奠定今日硅光子元件的基础。在此后的十多年时间里,英特尔持续推动硅光子技术的发展,并在2016年实现了商业化量产。

可以看出,英特尔在硅光子领域的技术积累与投入已日趋成熟。这为英特尔研发出光电融合的创新处理器提供了坚实的技术基础。

具体而言,这款新处理器将8个核心与硅光子元件通过2.5D封装技术EMIB集成在一起。每个核心都可通过光学界面与其他核心快速连接,大大提高了核心间和节点间的传输速度。

同时,运用光子而非电子进行信号传输,完全避免了电子传输中所面临的信号衰减、发热等困难。这为构建更大规模的并行计算系统提供了可能。以往“计算”和“通信”属于不同的产业,而光电融合技术有望推动两者的融合。

事实上,英特尔设计这款处理器就是为了实现更强大的并行化计算能力。它的目标是为DARPA的图像分析处理器项目HIVE提供支持,达到比现有技术快1000倍的速度。

为此,英特尔采用了超大规模的平行执行线程设计。单个核心就具备66条执行线程,而8核心总计达到528条执行线程。这样的设计能够充分发挥出在该类工作负载中,大量并行化处理的优势。

总之英特尔还在实验阶段,理论上HyperX拓扑网络可扩展超过10万个OCP抽屉和100万个处理器,一个16处理器的OCP抽屉仅1200W功耗,是非常惊人的成就,难以想象换成铜线会是怎样。

可以预见,英特尔这款创新试验性处理器为半导体技术的未来发展注入了强心剂。它不仅展现了英特尔在光电子融合方面的卓越实力,也为高速并行计算定义了新的框架与蓝图。

未来,随着处理器向更大规模的并行化和更紧密的光电子集成演进,将推动计算系统的性能达到新的高度。这也必将启发全球半导体企业,在这些前沿技术领域进行更深入的研发与布局。期待英特尔能够持续领先,在产业的进步中发挥引领作用。

以下是英特尔的简报:

光焱科技针对光电感测器,提供客制化解决方案:

SPD2200 新型单光子侦测器特性分析设备

  • 全光谱光谱响应(SR, Spectral Responsivity)
  • 全光谱量子效率(EQE, External Quantum Efficiency)
  • 全光谱光子探测率(PDP, Photon Detection Probability)
  • 暗计数DCR (Dark Count Rate)
  • 崩溃电压BDV (Break-Down Voltage)
  • Jitter
  • Afterpulsing probability
  • Diffusion tail
  • SNR

APD-QE 先进光电探测器量子效率与参数分析

特色

  • 使用「照度模式」量测
  • 定光子数控制功能
  • 针对微米级光电检测器量测设计
  • 搭配多种探针台及定制化载台
  • 一键式全光谱校正与智能量测

应用

  • 量测LiDAR光电效率
  • 量测光电二极管转换效率
  • 量测光学传感器转换效率
  • X射线检测器表征量测
  • 量测硅光子学效率

PD-QE 新型光电传感器特性分析仪

特色

  • 可量测EQE、IV曲线、NEP与D*,可分析噪声频率
  • 偏置电压(20V~200V),分辨率(1E-14安培)
  • Noise-Current frequency最高可达20kHz
  • 波长300-1100nm (可扩展1800nm)
  • 定光子输出模式(CP)
  • 可集成多种探针台及SMU、定制载台

应用

  • Organic Photodiode
  • Perovskite Photodiode
  • Quantum Dots Photodiode
  • New photosensitive material sensor

原文连结:

https://technews.tw/2023/09/11/hot-chips-2023-intel-silicon-photonics/?utm_source=dlvr.it&utm_medium=twitter

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