Den 27 december publicerade IEEE Spectrum ett blogginlägg som rapporterade att startups Point2 och AttoTude har utvecklat en "aktiv RF-kabel"-lösning som använder radiofrekvens (RF)/terahertz (THB) teknologi. Den här lösningen kombinerar den låga kostnaden för kopparkablar med fiberoptikens långa-fördelar för att ge utökad-högpresterande anslutning för rack-monterade AI-system.
Hastigheten för att träna AI-modeller beror på "skala-ut" och "skala-upp".
"Scale-out" ansluter flera datorer via ett nätverk för kollaborativ datoranvändning, vilket vanligtvis kräver långa-överföringar och huvudsakligen förlitar sig på fiberoptik. "Skala-upp" å andra sidan innebär att packa in fler GPU:er i en superdator, vilket gör att de kan samarbeta som en gigantisk hjärna, främst beroende av kopparkablar för korta-avståndsanslutningar med hög-densitet.
Point2s kabel består av åtta e-Rörfibrer, som var och en kan överföra över 200 gigabit data per sekund.
Med Nvidias plan att öka antalet GPU:er per system från 72 till 576 till 2027, skjuter dataöverföringshastigheterna i höjden till terabitnivåer. Vid denna tidpunkt möter kopparkablar den fysiska gränsen för "hudeffekten".
Skineffekten syftar på fenomenet där, när växelström flyter genom en ledare, ju högre frekvensen är, desto mer tenderar strömmen att flyta på ytan (huden) av ledaren, vilket resulterar i slöseri med utrymme i mitten och ökat motstånd.
Inför de fysiska flaskhalsarna med kopparkablar och de höga kostnaderna för fiberoptik har startups Point2 Technology och AttoTude tagit ett annat tillvägagångssätt och utnyttjat radiovågsteknik för att överföra data.
Point2 är på väg att massproducera-en vågledarkabel av polymer som kallas "e-Tube", som innehåller ett chip som omvandlar elektriska signaler till millimetervågssignaler-. Dess 1,6 Tb/s version innehåller åtta tunna kärnor, där varje vågledare använder både 90 GHz och 225 GHz frekvensband för att överföra data.
De pluggbara modulerna i båda ändar av kabeln kan direkt omvandla digitala signaler till modulerade millimeter-radiofrekvenssignaler. En enda kabel kan ge en total bandbredd på 1,6 Tb/s och ett överföringsavstånd på upp till 7 meter, tillräckligt för rackmonterade expansionsbehov.
e-Rörkabeln, som sänder 1,6 terabit per sekund, har en tvärsnittsarea som bara är hälften så stor som en 32-gauge kopparkabel, men dess överföringsavstånd är 20 gånger större. (Bildkälla: Point2) RF-kablar löser inte bara avståndsproblemet utan ger också genombrott i energieffektivitet och kostnad. Point2-data visar att dess systemenergiförbrukning och kostnad bara är en-tredjedel av optiska överföringslösningar, med fördröjning så låg som en tusendel.
Däremot, medan tillverkare som Credo har introducerat aktiva kablar (AEC) med inbyggda -retimers för att förlänga kopparkabelns livslängd, ökar detta strömförbrukningen och komplexiteten.
Ett annat företag, AttoTude, undersöker också liknande koncept men riktar in sig på ett högre frekvensområde. Systemet integrerar ett digitalt gränssnitt, en terahertz-signalgenerator och en mixer, vilket möjliggör datakodning på bärvågor från 300 till 3000 GHz och överföring via en smal dielektrisk vågledare.
Företaget har framgångsrikt visat en överföringshastighet på 224 Gb/s vid 970 GHz med hjälp av en 4-meter-lång vågledare och räknar med ett framtida genomförbart överföringsavstånd på cirka 20 meter, vilket visar teknikens potential för applikationer på längre avstånd.
AttoTudes grundare Dave Welch påpekar att fotonikteknik lider av tillförlitlighetsproblem som "länkoscillation" och kräver extremt hög tillverkningsprecision; medan radiofrekvensteknik (RF), baserad på mogna elektroniska tillverkningsprocesser, erbjuder högre tillförlitlighet och inte kräver mikrometerns-nivåjusteringsprecision för optiska fibrer.
Även om RF-kablar initialt kommer att dyka upp i pluggbart gränssnitt, är det slutliga målet för båda företagen att integrera RF-sändtagare direkt i GPU-paketet. Nvidia och Broadcom försöker för närvarande att-sampaketera optiska moduler med processorer (CPO), men står inför betydande tillverknings- och värmeavledningsutmaningar.
Radiofrekvenslösningar (RF) erbjuder, på grund av sina längre våglängder, mycket större tolerans för precision för förpackningsuppriktning än fiberoptik och minskar avsevärt värmeavledningskraven. Med kontaktjättar som Molex och Foxconn som kommer in på marknaden, förväntas denna "radiovågledare"-teknik ersätta vissa kopparkablar och optiska fibrer i framtida AI-datacenter, och bli en ny artär för expansion av datorkraft.
