ב-27 בדצמבר, IEEE Spectrum פרסם פוסט בבלוג המדווח כי חברות הסטארט-אפ Point2 ו-AttoTude פיתחו פתרון "כבל RF פעיל" באמצעות טכנולוגיית תדר רדיו (RF)/טרה-הרץ (THB). פתרון זה משלב את העלות הנמוכה של כבלי נחושת עם היתרון -למרחקים ארוכים של סיבים אופטיים כדי לספק קישוריות מורחבת-בביצועים גבוהים למערכות בינה מלאכותית- מותקנות על מתלים.
מהירות האימון של מודלים של AI תלויה ב-"scale-out" ו-"scale-up".
"Scale-out" מחבר מספר מחשבים דרך רשת לצורך מחשוב שיתופי, בדרך כלל דורש שידור-למרחק ארוך ובעיקר מסתמך על סיבים אופטיים. "הגדלת-הגדלה", לעומת זאת, כרוכה באריזה של יותר GPUs לתוך מחשב-על, מה שמאפשר להם לעבוד בשיתוף פעולה כמו מוח ענק, תוך הסתמכות בעיקר על כבלי נחושת לחיבורים- קצרים, בצפיפות- גבוהה.
הכבל של Point2 מורכב משמונה סיבי e-Tube, שכל אחד מהם מסוגל להעביר למעלה מ-200 גיגה-ביט של נתונים בשנייה.
עם התוכנית של Nvidia להגדיל את מספר ה-GPUs למערכת מ-72 ל-576 עד 2027, קצבי העברת הנתונים מזנקים לרמות טרה-ביט. בשלב זה, כבלי נחושת נתקלים בגבול הפיזי של "אפקט העור".
אפקט העור מתייחס לתופעה שבה, כאשר זרם חילופין זורם דרך מוליך, ככל שהתדירות גבוהה יותר, כך הזרם נוטה לזרום על פני השטח (עור) המוליך, וכתוצאה מכך מבזבז שטח באמצע והתנגדות מוגברת.
מול צווארי הבקבוק הפיזיים של כבלי נחושת והעלות הגבוהה של סיבים אופטיים, סטארט-אפים Point2 Technology ו-AttoTude נקטו בגישה שונה, תוך שימוש בטכנולוגיית גלי רדיו להעברת נתונים.
Point2 עומד לייצר-כבל מוליך גל פולימרי בשם "e-Tube", המשלב שבב הממיר אותות חשמליים לאותות גל-מילימטריים. גרסת ה-1.6 Tb/s שלו מכילה שמונה ליבות דקות, כאשר כל מוליך גל משתמש ברצועות תדר של 90 GHz ו-225 GHz כדי לשאת נתונים.
המודולים הניתנים לחיבור בשני קצות הכבל יכולים להמיר אותות דיגיטליים ישירות לאותות גלי מילימטרים- בתדר רדיו מאופננים. כבל בודד יכול לספק רוחב פס כולל של 1.6 TB/s ומרחק שידור של עד 7 מטרים, מספיק לצרכי הרחבה-מותקנים.
לכבל ה-e-Tube, המשדר 1.6 טרה-ביט לשנייה, יש שטח חתך- רק חצי מזה של כבל נחושת 32-, אך מרחק השידור שלו גדול פי 20. (מקור תמונה: Point2) כבלי RF לא רק פותרים את בעיית המרחק אלא גם משיגים פריצות דרך ביעילות אנרגטית ובעלות. נתוני Point2 מראים שצריכת החשמל והעלות של המערכת שלה הם רק-שליש מזה של פתרונות שידור אופטיים, עם חביון נמוך עד לאלף.
לעומת זאת, בעוד שיצרנים כמו Credo הציגו כבלים פעילים (AEC) עם-"מחדשים" מובנים להארכת חיי כבלי נחושת, הדבר מגדיל את צריכת החשמל ואת המורכבות.
חברה אחרת, AttoTude, גם בוחנת מושגים דומים אך מכוונת לטווח תדרים גבוה יותר. המערכת משלבת ממשק דיגיטלי, מחולל אותות טרה-הרץ ומיקסר, המאפשרים קידוד נתונים על גבי גלי נושא הנעים בין 300 ל-3000 גיגה-הרץ והעברה באמצעות מוליך גל דיאלקטרי צר.
החברה הפגינה בהצלחה קצב שידור של 224 Gb/s ב-970 GHz באמצעות מוליך גל ארוך באורך 4-מטר-, וצופה מרחק שידור אפשרי עתידי של כ-20 מטר, המציג את הפוטנציאל של הטכנולוגיה ליישומים למרחקים ארוכים יותר.
מייסד AttoTude, דייב וולש, מציין שטכנולוגיית הפוטוניקה סובלת מבעיות אמינות כגון "תנודת קישור" ודורשת דיוק ייצור גבוה במיוחד; בעוד שטכנולוגיית תדרי רדיו (RF), המבוססת על תהליכי ייצור אלקטרוניים בוגרים, מציעה אמינות גבוהה יותר ואינה דורשת דיוק יישור ברמת המיקרומטר- של סיבים אופטיים.
למרות שכבלי RF יופיעו בתחילה בצורת ממשק הניתן לחיבור, המטרה הסופית של שתי החברות היא לשלב משדרי RF ישירות בחבילת ה-GPU. Nvidia וברודקום מנסות כעת -לארוז יחד מודולים אופטיים עם מעבדים (CPO), אך עומדות בפני אתגרי ייצור ופיזור חום משמעותיים.
פתרונות תדר רדיו (RF), בשל אורכי הגל הארוכים יותר, מציעים סובלנות גדולה בהרבה לדיוק יישור אריזה מאשר סיבים אופטיים ומפחיתים משמעותית את דרישות פיזור החום. עם כניסת ענקיות מחברים כמו Molex ו-Foxconn לשוק, טכנולוגיית "מוליך גלי הרדיו" הזו צפויה להחליף כמה כבלי נחושת וסיבים אופטיים במרכזי נתונים עתידיים של AI, ולהפוך לעורק חדש להרחבת כוח מחשוב.
