Компания MediaTek показала оптический интерконнект нового поколения, построенный на основе микроскопических светодиодов (MicroLED). Решение ориентировано на дата-центры для ресурсоёмких нагрузок ИИ с высокой интенсивностью обмена информацией.

MediaTek отмечает, что в современных ЦОД при построении сетей разработчики вынуждены идти на компромисс между дальностью действия, энергопотреблением и надёжностью. В частности, традиционные медные соединения обеспечивают высокую энергоэффективность, однако имеют ограниченную длину (обычно менее двух метров). В свою очередь, оптические подключения на базе лазеров предлагают значительную дальность действия, но потребляют гораздо больше энергии и подвержены сбоям.

Новая конструкция активных кабелей MicroLED, как утверждается, позволяет устранить перечисленные недостатки. Вместо использования каналов с высокой пропускной способностью, как в случае стандартного оптического интерконнекта, технология предполагает разделение потока данных на сотни параллельных линий с меньшей скоростью передачи информации. В результате достигаются высокая плотность полосы пропускания, небольшие задержки и улучшенная энергоэффективность.

Источник изображения: MediaTek

В ходе мероприятия Computex 2026 компания MediaTek продемонстрировала оптические компоненты на основе MicroLED в виде СРО-изделий (Co-Packaged Optics) со скоростью передачи данных до 400 Гбит/с на одно волокно. Отмечается, что у этих решений энергопотребление на 50 % ниже, чем у обычных активных оптических кабелей на базе VCSEL (поверхностно-излучающий лазер с вертикальным резонатором). Кроме того, «стараниями» NVIDIA на рынке лазеров для оптических сетей наблюдается дефицит.

MicroLED-интерконнект разрабатывается в партнёрстве с подразделением Microsoft Research в рамках проекта MOSAIC. В перспективе MediaTek намерена создать изделия с пропускной способностью 800 Гбит/с, 1,6 Тбит/с и 3,2 Тбит/с. Технология предусматривает интеграцию излучателей MicroLED непосредственно в КМОП-трансиверы. При этом заявлено сохранение совместимости с существующей инфраструктурой ЦОД.

Исследователи Microsoft в Кембридже (Великобритания) изучают возможность использования оптических интерконнектов на основе MicroLED-технологий. Это позволяет передавать данные с помощью оптоволокна по тысячам параллельных каналов, на 50 % сокращая энергопотребление интерконнектов и уменьшая расходы на передачу данных, сообщает Datacenter Knowledge. Microsoft и партнёры намерены представить коммерческий вариант технологии уже в 2027 году.

Существующие интерконнекты, как медные, так и оптические на основе лазеров, почти достигли пределов дальности действия, энергоэффективности, термоустойчивости и др. Если традиционные оптические интерконнекты передают данные с помощью лазеров по небольшому количеству сверхбыстрых каналов, то MicroLED позволяет распределять данные по тысячам более медленных параллельных каналов, используя специальное оптоволокно, изначально разработанное для медицинской эндоскопии и передачи изображения. Пропускная способность в итоге та же, зато энергопотребление значительно меньше, а дальность работы составляет десятки метров.

Источник изображений: Microsoft

По мнению HyperFrame Research, использование относительно доступных MicroLED-элементов вместо дорогих лазеров позволит Microsoft значительно снизить капитальные затраты на кластеры ИИ высокой плотности, очень востребованные на рынке. Рабочий прототип уже есть, а сейчас Microsoft с MediaTek и др. заняты доводкой системы. Уже имеются трансиверы размером приблизительно с большой палец, которые объединят MicroLED-излучатели, оптические компоненты и фотодиоды. Microsoft допускает, что технология потенциально способна изменить практически всю вычислительную инфраструктуру. Тем временем лазеры стараниями NVIDIA стали дефицитным товаром.

Работы над MicroLED дополняют исследования Microsoft в области полого оптоволокна (HCF), которое от обычного отличается меньшей задержкой и большей дальностью работы. Технологию разработали в Университете Саутгемптона, после чего её доработала Lumenisity, купленная Microsoft в 2022 году. Компания уже развернула HCF в ЦОД Azure, а в сентябре того же года договорилась с Corning и Heraeus о массовом выпуске нового волокна. Сейчас компания занята улучшением характеристик HCF. Если HCF оптимально подходит для магистральных сетей, то MicroLED — для высокоплотных соединений в пределах ЦОД. При этом HCF тоже позволяет снизить требования к инфраструктуре.

Datacenter Knowledge подчеркивает, что сетевые характеристики ЦОД перестают быть второстепенным фактором, поскольку из-за них может быть ограничена масштабируемость ИИ-инфраструктуры. Речь в том числе о расходе энергии, охлаждении и стабильности работы сетей. Переход от лазерных систем к стандартным компонентам MicroLED позволит изменить и структуру затрат на ИИ. Кроме того, такие изменения позволят Microsoft масштабировать свои кластеры Azure более эффективно, чем могут масштабировать свои объекты AWS и Google Cloud. Наконец, партнёрство с MediaTek помогает стандартизировать технологию для более быстрого внедрения.