【導(dǎo)讀】AI需求的爆發(fā)式增長，驅(qū)動(dòng)了數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)領(lǐng)域的巨額投資。無論是訓(xùn)練前沿大模型，還是運(yùn)行推理運(yùn)算以驅(qū)動(dòng)ChatGPT、Claude等智能體輸出，都需要龐大的算力支撐。
AI數(shù)據(jù)中心由處理器和存儲(chǔ)器件互聯(lián)構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)組成。目前，連接這些計(jì)算系統(tǒng)的鏈路大多采用銅質(zhì)背板和電纜。然而，數(shù)據(jù)中心如今面臨著共同的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)：無論是服務(wù)器內(nèi)部還是服務(wù)器之間，網(wǎng)絡(luò)帶寬均亟需實(shí)現(xiàn)大幅提升。
在技術(shù)層面，傳統(tǒng)做法是不斷提高銅線網(wǎng)絡(luò)中的信號(hào)傳輸頻率。但這一方式正在逼近物理極限：隨著傳輸頻率不斷提高，每比特能耗、發(fā)熱量以及系統(tǒng)復(fù)雜度均會(huì)同步急劇上升。為此，業(yè)界正在積極尋找替代解決方案。
基于此，艾邁斯歐司朗正在研發(fā)一種基于microLED的光傳輸解決方案，用于AI數(shù)據(jù)中心的高帶寬數(shù)據(jù)傳輸。傳統(tǒng)高帶寬光網(wǎng)絡(luò)采用“快而窄”的模式，即通過單根光纖以極高頻率傳輸數(shù)據(jù)；而艾邁斯歐司朗則采用“慢而寬”的架構(gòu)，利用數(shù)百甚至數(shù)千個(gè)并行工作的microLED發(fā)射器，取代單個(gè)高速大功率激光發(fā)射器。
這一microLED陣列及其驅(qū)動(dòng)控制技術(shù)，已在艾邁斯歐司朗用于汽車照明技術(shù)的EVIYOS?平臺(tái)上成功實(shí)現(xiàn)商用。這充分證明公司已攻克高密度microLED發(fā)射器與數(shù)字控制電路的制造及共封裝難題。
然而，用于數(shù)據(jù)通信的microLED在性能規(guī)格與實(shí)現(xiàn)方式上均不同于汽車照明技術(shù)。目前，希望借助microLED推動(dòng)創(chuàng)新的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備制造商仍在等待確鑿的驗(yàn)證結(jié)果，以證明該類系統(tǒng)在數(shù)據(jù)中心實(shí)際工況下的性能表現(xiàn)。
仿真模型：還原真實(shí)工況下的鏈路性能表現(xiàn)
為此，艾邁斯歐司朗開發(fā)出一套能夠精準(zhǔn)驗(yàn)證行業(yè)規(guī)格需求的方法：公司已構(gòu)建一套高精度的系統(tǒng)仿真模型，可在真實(shí)AI數(shù)據(jù)流驅(qū)動(dòng)下，全面評(píng)估基于microLED的通信鏈路性能表現(xiàn)。
艾邁斯歐司朗系統(tǒng)級(jí)模型集成了時(shí)域、頻域及誤碼率仿真功能。不僅能模擬microLED、光電二極管、透鏡以及各類光纖的傳輸特性，還能模擬發(fā)射均衡器、驅(qū)動(dòng)器、接收均衡器和放大器。換言之，該模型完整涵蓋了AI服務(wù)器光數(shù)據(jù)鏈路電光前端的所有核心環(huán)節(jié)。
兼顧高密度與高帶寬：基于microLED的光數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)
這些器件級(jí)模型將實(shí)測(cè)的microLED特性參數(shù)與其他組件的物理行為模型相結(jié)合，能夠綜合分析microLED輻射分布、光電二極管響應(yīng)度以及光纖色度色散與模式色散等關(guān)鍵電學(xué)和光學(xué)參數(shù)的影響。在此基礎(chǔ)上，仿真模型可準(zhǔn)確輸出誤碼率、每比特能耗和信噪比等關(guān)鍵性能指標(biāo)（KPI）。
用戶可針對(duì)指定的運(yùn)行條件和元器件組合靈活計(jì)算各項(xiàng)KPI：例如，模型能直觀展示更改光纖長度或光纖類型后KPI的動(dòng)態(tài)變化；而在針對(duì)特定誤碼率目標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化時(shí)，用戶也可借助模型評(píng)估并權(quán)衡性能與能耗之間的變化。
反向推導(dǎo)同樣適用：該模型也可根據(jù)特定的系統(tǒng)優(yōu)化需求，反推出鏈路中各組件需達(dá)到的具體規(guī)格要求。
目前，該模型的功能正在持續(xù)擴(kuò)展，未來計(jì)劃納入密排microLED與光電二極管之間的電學(xué)及光學(xué)串?dāng)_，以及封裝器件的熱特性等模擬項(xiàng)目。
該仿真模型能夠直觀展示信號(hào)鏈路各個(gè)節(jié)點(diǎn)的系統(tǒng)性能表現(xiàn)
這對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備制造商等潛在合作伙伴及客戶而言意味著：在投資設(shè)計(jì)與制造首款基于microLED的數(shù)據(jù)互連硬件之前，他們可以借助可靠的系統(tǒng)級(jí)鏈路建模進(jìn)行精準(zhǔn)的方案驗(yàn)證與優(yōu)化。
借助這一仿真模型，合作伙伴能夠精確定義數(shù)據(jù)鏈路中各獨(dú)立組件的技術(shù)要求，評(píng)估所需組件的供應(yīng)能力，并充分驗(yàn)證整體系統(tǒng)設(shè)計(jì)的可行性。
