光I/O接口革命：4Tb/s超高速传输引领未来

Ayar Labs成立于2015年，致力于利用光学技术提高互连速度和计算效率。该公司在最近举行的光纤通信大会(OFC)上展示了惊人的4Tbps光解决方案，CEO Charlie Wuischpard称该解决方案是“Ayar Labs商业级产品的全面实现”，并讨论了公司及其产品的未来。

Ayar Labs演示的光解决方案由两个关键组件组成：超新星激光光源和TeraPHY光学I/O chiplet。据介绍，每个超新星为8条光纤链路供电，每条光纤链路的传输速率为256Gbps。这样，单向的传输速率为2.048Tbps，双向传输速率为4.096Tbps。这种连接以近乎完美的精度运行(根据Wuischpard的说法，误差为“1e-15”)，每比特只需要5pJ的能量。硬件主要由GlobalFoundries制造。

正如“chiplet”所暗示的那样，Ayar Labs的技术并不是为了取代系统规模的互连。Wuischpard表示：“(人们)认为共封装光学意味着工作于以太网或InfiniBand网络中，而我们正在解决计算机到计算机或计算机到存储器的通信问题。”为了进行更准确的比较，他引用了英伟达的NVLink和AMD的Infinity Fabric。

该产品的卖点很简单：互连速度跟不上其他系统组件(如计算和内存硬件)的发展速度。Wuischpard说:“传输数据的电力消耗正在以一种速度增长，传输数据的耗电量超过了对数据进行计算需要的耗电量。”而且，正如Ayar Labs的头版标题(“通过光学连接实现摩尔定律的下一阶段”)所表明的那样，其他领域的进展正在放缓，导致系统制造商和运营商将目光转向别的领域。

就Ayar Labs而言，它正在加速满足这一需求。在过去几年里，该公司一直在各种会议上展示其光解决方案的更多元素和更快连接，但这次公告可能是迄今为止最大的一次。“我认为我们正在展示的是商业级产品的全面实现，”Wuischpard说，“而在此之前，我们只是展示了其中一部分。”

该公司也已经开始缓慢但坚定地发布其产品。Wuischpard表示:“我们从2022年开始讨论产品的出货量，并开始出货第一批数百台产品，包括芯片和激光器。我们的客户正在制造原型机。2023年，我们已经对制造过程进行了认证，数量从数百个增加到数千个。2023年的收入虽然还是不高，但处于大规模推出前的阶段。”

Wuischpard表示，这数千台设备将提供给大约12家客户，而2022年只有“几家”。虽然这些公司大多数都是私有的，但有些公司（比如英特尔）并不是。Ayar Labs的投资者中包括HPE, Lockheed Martin, Nvidia等公司。

Wuischpard预计未来两到四年的收入将大幅增长。他说:“我们会看到，所有主要的半导体厂商都开始把光I/O作为他们长期发展方向的一部分。无论是韩国、日本、欧洲还是美国的机器，所有正在为未来进行的百亿亿级或后百亿亿级计划都开始将这项技术视为可以适应未来HPC系统的创新之一。一旦在这个水平上建立了光I/O并降低其风险，它们就会流向更广阔的市场。”

“在所有其它指标中，能效是这项技术最大的驱动因素之一，因为如果把它累加到整个系统中，会对集群或数据中心的功耗产生巨大影响。”

“相对于竞争对手，我认为没有人能接近。你可能会看到人们谈论400Gbps的解决方案，800Gbps的解决方案，也许1.6Tbps的解决方案——但它们都受到尺寸、功率和延迟问题的困扰。”

Wuischpard反复强调Ayar Labs希望在这一领域有伙伴，他说“我们不想成为唯一的人”。为此，Ayar Labs正致力于推出一种新的多波长光源行业标准，目前已经有45家不同的“顶级厂商”签署了该标准。

审核编辑：黄飞