MediaTek e Microsoft desenvolvem tecnologia de cabo óptico ativo para ampliar a eficiência dos data centers

Uma equipe de pesquisadores da MediaTek, Microsoft Research e outros fornecedores desenvolveu com sucesso uma tecnologia de Cabo Óptico Ativo (AOC) de última geração, alimentada por fontes de luz MicroLED miniaturizadas. Ao criar o Cabo MicroLED Ativo, os especialistas promovem um avanço significativo na eficiência energética dos data centers em relação às tecnologias atuais. Além disso, o uso dessa tecnologia também proporciona alta confiabilidade, semelhante à proporcionada pelos cabos de cobre, mas com um alcance muito maior.

A principal preocupação nas redes de data centers atuais é alcançar um equilíbrio entre alcance, consumo de energia e confiabilidade. As conexões elétricas de cobre são eficientes do ponto de vista energético, porém seu alcance é limitado a menos de 2 metros. Em contrapartida, as conexões ópticas tradicionais baseadas em laser atingem distâncias maiores, mas apresentam maior consumo de energia e taxas de falha que podem ser até 100 vezes superiores às do cobre. Combinando a inovação em engenharia da MediaTek com a tecnologia MOSAIC da Microsoft Research, este novo design de cabo MicroLED ativo ajuda a resolver esse dilema, substituindo os tradicionais canais de laser “estreitos e rápidos” (NaF) por centenas de canais MicroLED paralelos de baixa velocidade (“amplos e lentos”).

“Essa colaboração alavanca a profunda experiência tecnológica e liderança de ambas as empresas, além de aprimorar o conhecimento em design de data centers para solucionar limitações e gargalos críticos do setor”, disse Vince Hu, vice-presidente corporativo da MediaTek. “Ao miniaturizar a tecnologia MicroLED e integrá-la em transceptores compatíveis com os equipamentos de data center atuais, o setor pode fazer a transição para a nova tecnologia sem problemas.”

Demonstrando um design totalmente integrado de ponta a ponta, o projeto conjunto para o Cabo MicroLED Ativo resulta em diversos avanços notáveis:

• Economia de energia: ao utilizar MicroLEDs modulados diretamente e eliminar o complexo Processamento Digital de Sinais (DSP), o cabo pode atingir uma redução de até 50% no consumo de energia em comparação com os AOCs convencionais baseados em VCSEL.
   
• Confiabilidade comparável à do cobre: ​​graças à estrutura simples, à alta resistência e à insensibilidade à temperatura dos microLEDs, a ligação atinge confiabilidade superior à das soluções ópticas atuais baseadas em laser, equiparando-se à do cobre.
   
• Alcance estendido: o design permite uma transmissão altamente confiável, comparável à do cobre, mas com alcance significativamente maior, tornando-o ideal para conexões em larga escala entre racks em clusters de treinamento de IA.
   
• Escalabilidade: a largura de banda ampliada pode ser alcançada aumentando o número de vias ópticas em um único cabo ou aumentando a taxa de dados por canal.
   
• Integração CMOS monolítica: um único chip CMOS monolítico, projetado sob medida, integra todas as funções eletrônicas, incluindo a lógica do SoC, a caixa de engrenagens, os drivers de MicroLED de alta densidade e os amplificadores de transimpedância (TIAs) de alta sensibilidade. Ao consolidar esses componentes em um único chip, o projeto elimina a sobrecarga de energia e latência normalmente associadas às interconexões multichip.
   
• Integração Heterogênea: o conjunto de MicroLEDs e o conjunto de Fotodetectores (PDs) são diretamente ligados a este chip CMOS monolítico. Esta abordagem avançada de encapsulamento conjunto elimina as limitações físicas das ligações por fio tradicionais e das longas rotas de interconexão, permitindo um espaçamento entre pixels significativamente menor e conjuntos de canais ultradensos.

“A combinação da tecnologia inovadora da Microsoft Research com a excelência em engenharia da MediaTek e de nossos outros parceiros abriu as portas para um grande salto na eficiência de data centers com IA”, disse Doug Burger, membro técnico e vice-presidente corporativo da Microsoft Research. “Essa colaboração permitirá o desenvolvimento de sistemas mais eficientes, confiáveis e com menor custo, além de viabilizar aplicações de IA ainda mais avançadas.”

O projeto conjunto do cabo Active MicroLED permite escalabilidade para 800 Gbps e além, dentro dos formatos padrão QSFP/OSFP. As duas partes continuam a explorar oportunidades de miniaturização e preparação para produção em massa, visando impulsionar o desenvolvimento futuro de data centers de IA em escala de gigawatts.

Para obter mais informações e imagens sobre essa nova tecnologia, acesse aqui.