NVIDIA przedstawia przyszłość obliczeń AI z wykorzystaniem fotoniki krzemowej i technologii układania układów GPU/DRAM w 3D

NVIDIA ujawniła swoją wizję akceleratorów AI nowej generacji, podkreślając rewolucyjną strategię krzemowej fotoniki (SiPh) na konferencji IEDM 2024. To innowacyjne podejście ma na celu zaspokojenie rosnących wymagań obliczeń AI.

Innowacyjna strategia firmy NVIDIA dla zaawansowanych akceleratorów AI

W miarę jak branża zmaga się z rosnącymi wymaganiami w zakresie obliczeń AI, tradycyjne techniki pakowania osiągnęły swoje granice, co wymaga świeżej perspektywy. Fotonika krzemowa wyłania się jako obiecujący substytut konwencjonalnych technologii. Podczas niedawnej konferencji IEDM 2024 firma NVIDIA, reprezentowana przez Iana Cutressa, podzieliła się odrębną metodologią, która obejmuje interposery SiPh i pionowo układa kafelki GPU, zwiększając w ten sposób możliwości produktów obliczeniowych o wysokiej wydajności.

Oto wizja @NVIDIA dotycząca przyszłości obliczeń AI.

Interposer fotoniki krzemowejSiPh wewnątrzchipowy i międzychipowy12 połączeń SiPh, 3 na płytkę GPU4 płytki GPU na warstwę„Poziomy” GPU (GPU na GPU?!?)Pamięć DRAM 3D Stacked, 6 na płytkę, drobnoziarnista

Z #iedm24 . Moje przypuszczenie, 2028/2029/2030… pic.twitter.com/5IsDkYSWT2

— 𝐷𝑟. 𝐼𝑎𝑛 𝐶𝑢𝑡𝑟𝑒𝑠𝑠 (@IanCuress) 8 grudnia 2024

Kluczowe cechy podejścia firmy NVIDIA do fotoniki krzemowej

Integracja interposerów fotonicznych krzemowych firmy NVIDIA ma na celu zastąpienie standardowych połączeń elektrycznych, zapoczątkowując nową erę obliczeń z kilkoma zaletami. Oczekuje się, że wykorzystanie technologii SiPh zapewni zwiększoną przepustowość, zmniejszone opóźnienia i lepszą wydajność energetyczną w porównaniu z istniejącymi metodami. Co godne uwagi, NVIDIA planuje wdrożyć 12 połączeń SiPh zarówno do komunikacji wewnątrzukładowej, jak i międzyukładowej, optymalizując transfer danych między płytkami GPU, co jest krytyczne dla osiągnięcia znacznej skalowalności i wyższej wydajności.

Układanie w stosy 3D dla zwiększonej wydajności

Jednym z najbardziej przekonujących aspektów podejścia firmy NVIDIA jest wykorzystanie „układania 3D”, które polega na pionowym układaniu wielu kafelków GPU. Ta technika zwiększa gęstość chipów przy jednoczesnym minimalizowaniu fizycznego obszaru. Określane jako „warstwy GPU”, każda warstwa zawiera cztery kafelki GPU ułożone w konfiguracji pionowej, mające na celu zmniejszenie opóźnień połączeń i umożliwienie potencjalnych technik bramkowania zasilania. Ponadto NVIDIA zamierza włączyć układy DRAM ułożone w 3D, po sześć na kafelek, zwiększając ogólną wydajność.

Trudna droga przed fotoniką krzemową

Pomimo obiecujących perspektyw, wizja firmy NVIDIA napotyka na kilka przeszkód. Technologia fotoniki krzemowej jest wciąż stosunkowo w powijakach i wymagałaby produkcji wielkoseryjnej, aby stać się powszechna, a proces ten mógłby zająć sporo czasu. Ponadto ambitne układanie w stosy 3D może stwarzać wyzwania w zakresie zarządzania temperaturą, co wymaga opracowania efektywnych rozwiązań chłodzenia wewnątrz układu — obszaru, w którym obecnie brakuje informacji.

Przyszłe Projekcje

Analityk Ian Cutress uważa, że pełne wdrożenie tej innowacyjnej technologii może nastąpić w ciągu najbliższych pięciu do sześciu lat, potencjalnie między 2028 a 2030 rokiem, pod warunkiem przezwyciężenia związanych z tym trudności.

Źródło i obrazy