4/08/2025，光纖在線訊，加利福尼亞州圣何塞市——光學(xué) I/O 芯片企業(yè) Ayar Labs 宣布推出業(yè)界首款符合通用芯片互連快速通道（UCIe?）規(guī)范的光互連芯粒（Chiplet）——TeraPHY?。這一物理層芯片由 16 波長(zhǎng) SuperNova?光源驅(qū)動(dòng)，能夠?qū)崿F(xiàn)高達(dá) 8Tbps 的帶寬，在提升 AI 基礎(chǔ)設(shè)施性能與效率的同時(shí)，降低延遲和功耗。

技術(shù)亮點(diǎn)：UCIe 接口集成與高帶寬能力
TeraPHY 芯粒集成了 UCIe 電氣接口，確保了與不同供應(yīng)商芯粒之間的互操作性，極大地簡(jiǎn)化了客戶將光學(xué) I/O 集成到定制 SoC 的過(guò)程，加速數(shù)據(jù)中心從傳統(tǒng)電互連向光互連的轉(zhuǎn)型，使得物理位置分散的 xPU 能夠?qū)崿F(xiàn) “無(wú)縫” 通信。其采用的 16 波長(zhǎng) SuperNova 光源，通過(guò)波分復(fù)用技術(shù)，每個(gè)波長(zhǎng)承載約 50Gbps 數(shù)據(jù)，芯片具備 10 個(gè)全雙工光端口（每個(gè)端口 800Gbps），邊緣帶寬密度達(dá)到 200Gbps/mm，為 AI 訓(xùn)練和推理等大規(guī)模數(shù)據(jù)傳輸場(chǎng)景提供了充足的數(shù)據(jù)吞吐能力。

行業(yè)意義：突破傳統(tǒng)互連瓶頸
在 AI、HPC 及數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域，傳統(tǒng)銅基電互連面臨帶寬瓶頸、功耗密度過(guò)高和長(zhǎng)距離傳輸時(shí)延大等問(wèn)題，嚴(yán)重限制了系統(tǒng)性能的進(jìn)一步提升。例如，在連接超過(guò) 1.5 米距離和 72 個(gè) GPU 的機(jī)架時(shí)，傳統(tǒng)電互連技術(shù)性能瓶頸明顯，單個(gè) GPU 運(yùn)行效率可達(dá) 80%，擴(kuò)展至 64 個(gè) GPU 時(shí)可能降至 50%，擴(kuò)展至 256 個(gè) GPU 時(shí)或僅為 30% 。TeraPHY 芯粒的出現(xiàn)，有效解決了這些難題。與傳統(tǒng) 112Gbps/lane 電互連相比，其帶寬提升了 5-10 倍，時(shí)延降低約 10 倍，能效方面每比特功耗低于 5pJ，功耗減少 4-8 倍，傳輸距離覆蓋從芯片間的毫米級(jí)到機(jī)柜間的 2 公里范圍，且光學(xué)方案無(wú)需 FEC，避免了糾錯(cuò)時(shí)延開(kāi)銷，高頻下仍能維持信號(hào)完整性，顯著提升了 AI 應(yīng)用的計(jì)算效率和性能。

生態(tài)合作與行業(yè)認(rèn)可
Ayar Labs 在光互連領(lǐng)域深耕多年，已與 GlobalFoundries、Applied Materials、臺(tái)積電、英特爾和英偉達(dá)等主要廠商建立戰(zhàn)略合作關(guān)系 。在 2025 年 3 月 30 日至 4 月 3 日于舊金山舉辦的光纖通信會(huì)議（OFC）上，Ayar Labs 在 2958 號(hào)展位展示了其 AI 光互連解決方案。同時(shí)，捷普（Jabil）在 5845 號(hào)展位展示了配備 64 個(gè) Ayar Labs SuperNova 光源的共封裝光學(xué)（CPO）外部激光源陣列模型，可實(shí)現(xiàn)高達(dá)每秒拍比特的雙向帶寬，彰顯了光互連技術(shù)在數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)級(jí)應(yīng)用的潛力。

臺(tái)積電北美業(yè)務(wù)管理副總裁 Lucas Tsai 表示：“共封裝光學(xué)（CPO）芯粒將改變我們解決大規(guī)模 AI 計(jì)算中數(shù)據(jù)瓶頸的方式。UCIe 光芯片的推出將培育一個(gè)強(qiáng)大的生態(tài)系統(tǒng)，最終推動(dòng)整個(gè)行業(yè)的廣泛采用和持續(xù)創(chuàng)新?！盙lobalFoundries 硅光子學(xué)產(chǎn)品線高級(jí)副總裁 Kevin Soukup 稱：“隨著行業(yè)向基于芯粒的系統(tǒng)分區(qū)方法過(guò)渡，用于芯粒間通信的 UCIe 接口正迅速成為事實(shí)上的標(biāo)準(zhǔn)，這一成就突顯了硅光子學(xué)在高效數(shù)據(jù)傳輸及保持與芯粒標(biāo)準(zhǔn)兼容性方面的重要作用?！盪CIe 聯(lián)盟主席 Debendra Das Sharma 博士也指出：“UCIe 標(biāo)準(zhǔn)的進(jìn)步標(biāo)志著在創(chuàng)建更集成、高效的 AI 基礎(chǔ)設(shè)施方面取得重大進(jìn)展，通過(guò)促進(jìn)供應(yīng)商間互操作性和協(xié)作，為滿足更高帶寬和能效需求奠定基礎(chǔ) ?！?

Ayar Labs 的這款全球首款 UCIe 光互連芯粒的發(fā)布，是光互連技術(shù)發(fā)展的重要里程碑，有望重塑 AI 及數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域的互連格局，推動(dòng)行業(yè)進(jìn)入高速、高效的數(shù)據(jù)傳輸新時(shí)代。

參考閱讀：https://ayarlabs.com/news/ayar-labs-unveils-worlds-first-ucie-optical-chiplet-for-ai-scale-up-architectures/