PsiQuantum создает оптический коммутатор для сетей дата-центров ИИ

Квантовая вычислительная компания PsiQuantum представила новый оптический коммутатор, созданный на базе фирменной технологии кремниевой фотоники. Устройство разработано специально для применения в дата-центрах искусственного интеллекта, где эффективная передача данных между графическими процессорами становится критически важной задачей.

• Восьмипортовый прототип PsiQuantum демонстрирует потерю сигнала всего в 1.2 дБ в лабораторных тестах.
• Оптическая схема передает свет напрямую от волокна к волокну без промежуточного преобразования в электрический сигнал.
• Устройство не требует усилителей и работает в стандартном O-диапазоне, совместимом с существующими оптическими модулями.

Принцип работы оптического коммутатора

Оптические коммутаторы цепей (OCS) передают свет напрямую из волокна в волокно, минуя электрическое преобразование на каждом этапе. Стандартные коммутаторы дата-центров выполняют такое преобразование при каждом переходе, что требует дополнительной энергии и увеличивает задержки. Решение от PsiQuantum использует схемы, вытравленные на кремниевом чипе без движущихся частей, в отличие от микроэлектромеханических систем Google и Lumentum.

Современные кластеры ИИ сталкиваются с проблемой узких мест при обмене данными между GPU, так как традиционные медные кабели имеют ограничения по дальности и пропускной способности. Использование оптики позволяет объединить разрозненные стойки графических процессоров, чтобы они работали как единая мощная система. При этом допустимые потери света в стандартных дата-центрах составляют до 3 дБ, тогда как разработка PsiQuantum ограничивается 1.2 дБ.

Технические характеристики и сравнение с конкурентами

Созданный прототип имеет конфигурацию 8x8, то есть восемь входов и восемь выходов, причем каждый вход может соединяться с любым выходом. Устройство является строго неблокирующим, а время переконфигурации составляет менее 3 миллисекунд. Перекрестные помехи достигают 40 дБ, что соответствует утечке света на другие порты менее чем на 0.01 процента.

Несмотря на малую емкость портов по сравнению с конкурентами (например, устройства Lumentum имеют 300 портов, а решения Google — 136), PsiQuantum уже спроектировала версию 64x64 и ведет разработку 72x72. Другие игроки рынка, такие как Salience Labs и iPronics, также удерживают показатели потерь ниже 2 дБ, но часто используют встроенные усилители. Разработка PsiQuantum интересна именно своей пассивной эффективностью, унаследованной от технологий квантовых вычислений.

Перспективы развития и применение

Технология создания кремниево-нитридных волноводов была усовершенствована в рамках работы над квантовыми компьютерами компании, где каждый процент потерь имеет решающее значение. В будущем PsiQuantum планирует задействовать бариево-титанатный материал для достижения гигагерцевых скоростей коммутации, хотя текущий демонстрационный образец обходится без него. Выход на рынок дата-центров ИИ также позволяет компании отработать цепочку поставок и сборку компонентов для своих квантовых систем.