ICCSZ訊 據(jù)近日?qǐng)?bào)道,歐盟已于2016年2月1日啟動(dòng)ICT-STREAMS項(xiàng)目,研發(fā)電路板級(jí)高速芯片到芯片通信的收發(fā)機(jī)和路由技術(shù),目標(biāo)是將先進(jìn)刀片服務(wù)器密度提升4倍,吞吐量增加16倍,功耗降為原來(lái)的1/10?! ?/p>
研究?jī)?nèi)容
ICT-STREAMS項(xiàng)目計(jì)劃使用硅光電技術(shù)、緊湊型密集波分復(fù)用(DWDM)系統(tǒng)、高信道數(shù)和密集嵌入式光引擎,使電路板級(jí)總數(shù)據(jù)吞吐量超越25Tb/s。項(xiàng)目具體研究?jī)?nèi)容包括6項(xiàng):
1、50Gb/s高效能光電和電子收發(fā)機(jī)器件
要求芯片間通信速率達(dá)到50Gb/s,以提升寬帶密度和連接效能,并減少所需的封裝管腳數(shù)。為此,該項(xiàng)目將使用成熟的硅光電技術(shù)研發(fā)硅光電器件和相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電路,集成密度要超過(guò)現(xiàn)有最高水平,進(jìn)而能以具有競(jìng)爭(zhēng)力的芯片尺寸/信道密度比實(shí)現(xiàn)32個(gè)硅光電陣列,為后續(xù)組成1.6Tb/s波分復(fù)用(WDM)光引擎做準(zhǔn)備?! ?/p>
2、支持DWDM光互連的硅基Ⅲ-Ⅴ硅基激光器和納米放大器
該項(xiàng)目將采用硅基磷化銦(InP)技術(shù),并達(dá)到增益結(jié)構(gòu)可在后道工藝(BEOL)中完整嵌入、激光器制造方法與互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)工藝兼容、集成的面內(nèi)激光器不需要與硅芯片的機(jī)械光束對(duì)準(zhǔn)等要求。還將引入基于硅基Ⅲ-Ⅴ光電晶體的納米放大器作為新的放大器范式,來(lái)支持帶有智能路由功能和先進(jìn)特性的光功率平衡鏈路?! ?/p>
3、帶有非侵入式集成監(jiān)控器的熱偏移補(bǔ)償子系統(tǒng)
高密度集成有源光器件可能引發(fā)嚴(yán)重的熱串?dāng)_現(xiàn)象,影響整個(gè)WDM波長(zhǎng)的穩(wěn)定性。項(xiàng)目將在WDM硅光電器件中,采用帶有非侵入式波長(zhǎng)監(jiān)測(cè)和控制技術(shù)的創(chuàng)新型熱偏移補(bǔ)償系統(tǒng)(TDCS),保證所提出的多信道硅光電技術(shù)具有實(shí)際的可用性?! ?/p>
4、低損耗和低成本單模光電印刷電路板、低成本光電集成工藝
要實(shí)現(xiàn)光電技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化,需要為嵌入式光電器件提供一個(gè)可操作、緊湊、可靠和節(jié)約成本的解決方案。項(xiàng)目將使用帶有高密度、高頻率射頻和光電I/O接口的單模聚合物光電印刷電路板(EOPCB)作為服務(wù)器刀片的電路板,一步完成從芯片到板級(jí)的組裝,減少制造時(shí)間和成本?! ?/p>
5、由軟件控制的、高能效WDM嵌入式光引擎
項(xiàng)目將通過(guò)32×的WDM信道數(shù)和50Gb/s的信道數(shù)據(jù)速率,實(shí)現(xiàn)吞吐量1.6Tb/s、能效3.75pJ/bit的光引擎,突破現(xiàn)有收發(fā)機(jī)技術(shù)的性能邊界?! ?/p>
6、采用EOPCB貼裝的16×16 WDM主平臺(tái)
項(xiàng)目將在聚合物EOPCB上集成光引擎和一個(gè)基于16×16陣列波導(dǎo)光柵路由器(AWGR)器件,以WDM并行傳輸作為路由方式,通過(guò)多個(gè)插座間任意雙向大數(shù)據(jù)傳輸,超越現(xiàn)有帶寬和開關(guān)延遲性能極限,使總吞吐量達(dá)到25Tb/s,并減少?zèng)_突和延遲。例如,這樣一個(gè)16座服務(wù)器刀片結(jié)構(gòu)能夠支持百億億次計(jì)算而所占面積只是目前標(biāo)準(zhǔn)的1/4。
項(xiàng)目組織
該項(xiàng)目為期三年,是歐盟“地平線2020”計(jì)劃的一部分,總投資409萬(wàn)歐元,歐盟出資292萬(wàn)歐元;由希臘塞薩洛尼基亞里士多德大學(xué)牽頭,包括5個(gè)頂級(jí)學(xué)術(shù)和研究機(jī)構(gòu),三個(gè)領(lǐng)先工業(yè)合作伙伴,一個(gè)在光子互聯(lián)產(chǎn)業(yè)鏈上的中型企業(yè)?! ?/p>
預(yù)期意義
該項(xiàng)目引入硅光電技術(shù)和WDM作為提升容量、降低功耗的路由機(jī)制,將分別在光引擎級(jí)和板級(jí)實(shí)現(xiàn)1.6Tb/s和25.6Tb/s的吞吐量。在服務(wù)器機(jī)架設(shè)計(jì)中采用芯片到芯片通信是目前高端服務(wù)器產(chǎn)業(yè)發(fā)展的熱點(diǎn),可以有效增加數(shù)據(jù)吞吐能力,并減少物理空間、網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜度、開關(guān)及線纜的用量和能耗。
補(bǔ)充信息
刀片服務(wù)器是指在標(biāo)準(zhǔn)高度的機(jī)架式機(jī)箱內(nèi)可插裝多個(gè)卡式的服務(wù)器單元,是一種實(shí)現(xiàn)高可用高密度(HAHD)的低成本服務(wù)器平臺(tái),為特殊應(yīng)用行業(yè)和高密度計(jì)算環(huán)境專門設(shè)計(jì)。刀片服務(wù)器就像“刀片”一樣,每一塊“刀片”實(shí)際上就是一塊系統(tǒng)主板。刀片式服務(wù)器已經(jīng)成為高性能計(jì)算集群的主流,在全球超級(jí)500 強(qiáng)和國(guó)內(nèi)100強(qiáng)超級(jí)計(jì)算機(jī)中,許多新增的集群系統(tǒng)都采用了刀片架構(gòu)。采用刀片服務(wù)器可以極大減少所需外部線纜的數(shù)量,可大幅降低由于線纜連接故障帶來(lái)的隱患,提高系統(tǒng)可靠性。