بر اساس گزارش جدیدی از Liberty Times، AMD تصمیم گرفته است دو مرکز تحقیق و توسعه جدید در تایوان تاسیس کند که بر فوتونیک سیلیکونی، یکپارچه‌سازی ناهمگن و فناوری‌های مرتبط با هوش مصنوعی تمرکز دارند. هم یکپارچه‌سازی ناهمگن سیستم در بسته‌ها (SiPs) و هم فوتونیک سیلیکونی با اپتیک همبسته (CPO) فناوری‌های حیاتی برای اجزای هوش مصنوعی و محاسبات با عملکرد بالا (HPC) نسل فعلی و بعدی هستند، زیرا افزایش عملکرد از طریق روش‌های سنتی برای برآورده کردن نیازهای بازار بسیار کند است.

طبق گزارش وزارت امور اقتصادی تایوان (MOEA)، تاسیسات جدید تحقیق و توسعه AMD ظاهراً در تاینان و کائوسیونگ ایجاد خواهند شد، اما هنوز به طور رسمی توسط AMD تایید نشده‌اند. مرکز تحقیق و توسعه در کائوسیونگ با دانشگاه ملی سون یات‌سن و سایر موسسات دانشگاهی و صنعتی همکاری خواهد کرد تا توسعه استعدادها و تحقیقات در زمینه‌های مرتبط با هوش مصنوعی مانند یکپارچه‌سازی ناهمگن و فوتونیک سیلیکونی را تسریع بخشد.

گزارش شده است که کل سرمایه‌گذاری در دو مرکز تحقیق و توسعه بیش از ۲۸۰ میلیون دلار (۸.۶۴ میلیارد دلار تایوان جدید) است که ۱۷۰ میلیون دلار (۵.۳۳ میلیارد دلار تایوان جدید) توسط AMD و ۱۱۰ میلیون دلار (۳.۳۱ میلیارد دلار تایوان جدید) باقی‌مانده توسط بودجه دولتی تامین می‌شود.

AMD و فوتونیک سیلیکونی: داستان تا به امروز

اتصالات نوری سرعت‌های بالاتر، فواصل طولانی‌تر و بهره‌وری انرژی بیشتری نسبت به اتصالات مسی سنتی ارائه می‌دهند، که آنها را برای مراکز داده هوش مصنوعی و HPC نسل بعدی مناسب می‌سازد. فوتونیک سیلیکونی عملکردهای نوری و الکترونیکی را روی یک پلتفرم واحد یکپارچه می‌کند و اتصالات نوری را بدون استفاده از آداپتورهای پیچیده و پرمصرف که معمولاً تأخیر را افزایش می‌دهند، برقرار می‌سازد.

درست مانند اینتل و انویدیا، AMD نیز در تلاش است تا فوتونیک سیلیکونی را در پلتفرم‌های خود ادغام کند. اما تاسیس گزارش شده یک مرکز تحقیق و توسعه در تایوان اولین تلاش AMD برای ورود به بازی فوتونیک سیلیکونی نیست.

اوایل سال جاری، این شرکت Enosemi را خریداری کرد که شریک توسعه خارجی آن در زمینه فوتونیک بود. AMD امیدوار است راه‌حل‌های فوتونیک سیلیکونی و اپتیک همبسته خود را — از سیلیکون بنیادی تا یکپارچه‌سازی در سطح سیستم — برای سیستم‌های هوش مصنوعی نسل بعدی خود تسریع بخشد.

تصاحب Enosemi توسط AMD موقعیت این شرکت را در فوتونیک سیلیکونی و اتصالات نوری با افزودن یک تیم متخصص با تجربه در ترکیب ارتباطات مبتنی بر نور با سیلیکون سنتی تقویت کرد. این استارتاپ کوچک در زمان خرید دارای چیپلت‌های تک‌تراشه‌ای Rx و Tx 16x112G، همراه با IPهای مختلف بود و AMD احتمالاً برخی از این اجزا را در محصولات آینده خود ادغام خواهد کرد.

با آوردن مهندسان و مالکیت فکری Enosemi به داخل شرکت، AMD توانایی طراحی اتصالات نوری خود را در آینده به دست می‌آورد، به جای تکیه بر فروشندگان خارجی. این امر به شرکت امکان می‌دهد تا یک بخش حیاتی از پشته فناوری خود را کنترل کند: شبکه ارتباطی، که CPUها و GPUهای آن را در داخل مراکز داده به هم متصل می‌کند.

برنامه میان‌مدت AMD احتمالاً ساخت راه‌حل‌های هوش مصنوعی یکپارچه عمودی در مقیاس رک — مشابه NVL72 یا NVL144 انویدیا — است که ابتدا بر مس متکی هستند، سپس اتصالات نوری را ارائه می‌دهند، و همچنین راه‌حل‌های اتصال نوری برای مراکز داده هوش مصنوعی را توسعه می‌دهند. برنامه‌های بلندمدت می‌تواند شامل نوری کردن ارتباطات بین‌تراشه‌ای برای افزایش عملکرد و کاهش مصرف انرژی، و همچنین امکان اتصال میلیون‌ها پردازنده در یک مرکز داده باشد.

در ماه مه، Enosemi یک قطعه اتصال نوری/فوتونیک سیلیکونی گمشده را به مجموعه فناوری‌ها و تخصص‌های AMD در سطح مراکز داده اضافه کرد، که اکنون شامل CPUها، GPUها، DPUها، FPGAها، راه‌حل‌های شبکه و یکپارچه‌سازی سیستم در مقیاس رک (از طریق ZT Systems) می‌شود. این شرکت اکنون متخصصان باتجربه، IP اختصاصی و تخصص تولید اولیه را برای جلوگیری از مشکلات اولیه با محصولات فوتونیک سیلیکونی خود دارد.

نزدیک‌تر شدن به TSMC

تیم‌های تحقیق و توسعه AMD در ایالات متحده عناصری مانند معماری‌های فرستنده-گیرنده، پروتکل‌های سیگنالینگ و توپولوژی بسته‌بندی را برای برآورده کردن نیازهای سیستم AMD توسعه خواهند داد. با این حال، این شرکت به تحقیق و توسعه نزدیک به تاسیسات تولید (یعنی پیشرفته‌ترین کارخانه‌های تولید و عملیات بسته‌بندی TSMC) و اکوسیستم بزرگتر نیاز داشت. به همین منظور، تاسیس مراکز تحقیق و توسعه اضافی با تمرکز بر فوتونیک سیلیکونی و یکپارچه‌سازی یک حرکت بسیار استراتژیک با هدف ساده‌سازی توسعه محصولات فوتونیک سیلیکونی است.

در زمینه فوتونیک سیلیکونی، TSMC دارای COUPE — Compact Universal Photonic Engine — یک پلتفرم نوری هیبریدی است که دای‌های فوتونیک و الکتریکی را با استفاده از بسته‌بندی‌های SoIC-X و CoWoS یکپارچه می‌کند. راه‌حل نسل اول پهنای باند نوری روی بسته تا ۱.۶ ترابیت بر ثانیه را ارائه می‌دهد، با نسل دوم که تا ۶.۴ ترابیت بر ثانیه تا سال‌های ۲۰۲۶-۲۰۲۷ و تا ۱۲.۸ ترابیت بر ثانیه با نسل سوم که انتظار می‌رود قبل از سال ۲۰۳۰ عرضه شود.

از آنجایی که AMD تمام (یا تقریباً تمام) محصولات خود را در TSMC تولید می‌کند، منطقی است که این شرکت COUPE را به عنوان پلتفرم بنیادی برای محصولات فوتونیک سیلیکونی آینده خود بپذیرد. این رویکرد با رویکرد انویدیا در مورد ASICهای سوئیچ‌های Quantum-X و Spectrum-X آن که به ترتیب در سال‌های ۲۰۲۶ و ۲۰۲۷ عرضه می‌شوند، بی‌شباهت نیست.

با فرض اینکه AMD COUPE TSMC را بپذیرد (که انتخاب زیادی هم ندارد)، از نقشه راه COUPE پیروی خواهد کرد و تاسیسات تحقیق و توسعه تایوانی آن با سازنده تراشه قراردادی همکاری نزدیکی خواهند داشت تا توسعه‌های فوتونیک سیلیکونی AMD را با پلتفرم‌های COUPE TSMC بهینه کنند (به عنوان مثال، تراز کردن طرح‌بندی‌های فوتونیک با شبکه‌های الکتریکی پرسرعت AMD)، نمونه اولیه سیلیکون فوتونیک شرکت را بسازند و شاید پلتفرم‌های واقعی را همراه با مهندسان TSMC راه‌اندازی کنند.

از آنجایی که AMD با دانشگاه‌ها همکاری خواهد کرد، انتظار می‌رود این شرکت تحقیقات مواد متمرکز بر فوتونیک سیلیکونی و یکپارچه‌سازی ناهمگن را در تایوان، باز هم نزدیک به تاسیسات اصلی تحقیق و توسعه TSMC، انجام دهد. با این کار، مهندسان محلی نیز قادر خواهند بود با اکوسیستم جهانی مراکز داده، که هنوز عمدتاً در آسیا مستقر است، همکاری نزدیکی داشته باشند.

گامی دیگر به سوی آینده

با افزایش تقاضا برای پهنای باند، اتصالات نوری و فوتونیک سیلیکونی برای خوشه‌های هوش مصنوعی آینده، ابتدا در مقیاس خوشه و در نهایت در مقیاس رک نیز اجباری خواهند شد.

نقشه راه انویدیا به وضوح نشان می‌دهد که این شرکت انتظار دارد اتصالات نوری بخشی از پیشنهادات NVL144 Rubin و NVL576 Rubin Ultra در مقیاس رک آن باشد. بنابراین، اگر AMD قصد رقابت دارد، باید پلتفرم‌های خود را با فوتونیک سیلیکونی و CPO توسعه دهد.

Enosemi و مراکز تحقیق و توسعه تایوان به AMD هم مالکیت فکری و هم استعداد مهندسی محلی را می‌دهند تا IP خود را با COUPE TSMC بهینه کند تا با مسیر فوتونیک سیلیکونی انویدیا مطابقت داشته باشد. اینکه آیا پلتفرم مقیاس رک ۲۰۲۷ AMD، مبتنی بر CPUهای Verona و شتاب‌دهنده‌های سری Instinct MI500، از فناوری‌های نوری توسعه‌یافته داخلی برای اتصال مقیاس‌پذیر استفاده خواهد کرد یا خیر، هنوز مشخص نیست، اما راه‌حل مقیاس رک ۲۰۲۸ این شرکت احتمالاً از ثمرات خرید Enosemi بهره‌مند خواهد شد.