Salience Labs keräsi 125 miljoonaa dollaria B-sarjan rahoituskierroksella optisen kytkennän laajentamiseen tekoälydatakeskuksissa

Grafiikkasuorittimien lisääminen ei automaattisesti nopeuta tekoälyjärjestelmää. Kun tuhansien prosessorien on vaihdettava tietoja keskenään, verkko voi ratkaista, kuinka paljon hyödyllistä työtä nämä kalliit sirut todellisuudessa saavat aikaan. Salience Labs pyrkii ratkaisemaan tämän pullonkaulan kytkimillä, jotka pitävät tiedon optisessa muodossa sen siirtyessä yhteyksien välillä.

Oxfordin-yhtiö on kerännyt ylimerkityllä 125 miljoonan dollarin B-sarjan rahoituskierroksella, jota johti Bullhound Capital. Rahoituskierrokseen osallistuivat myös AMD Ventures, Intel Capital, SBI Group, Hudson River Trading ja British Business Bank sekä yhtiön nykyiset osakkeenomistajat. Bullhoundin sijoitusjohtaja Callum Stewart liittyy yhtiön hallitukseen.

Pääomalla tuetaan optisen piirikytkentäteknologian käyttöönottoa, valmistuksen kasvattamista suurempiin tuotantomääriin ja läsnäolon laajentamista Piilaaksossa. Ilmoitusta edelsi 64-porttisen piifotonisen kytkimen esittely ECOC 2026 -tapahtumassa. Yhtiön suunnitelmiin kuuluu myöhemmin 128- ja 256-porttisten tuotteiden kehittäminen.

Miksi tekoälyn infrastruktuuri tarvitsee muutakin kuin nopeampia prosessoreita

Suurissa tekoälykuormissa laskenta jaetaan useiden kiihdyttimien kesken. Kiihdyttimien on vaihdettava tietoja, ja viestinnän viiveet voivat jättää laskentaresurssit odottamaan. Siksi prosessorien suorituskyvyn kasvattaminen puuttumatta tiedonsiirtoon voi tuottaa yhä pienempiä hyötyjä koko järjestelmän tasolla.

Optiset yhteydet kuljettavat jo tietoa monissa datakeskojen verkoissa. Optinen yhteys ja optinen kytkin ratkaisevat kuitenkin eri ongelmia. Yhteys siirtää signaalia, kun taas kytkin määrittää, mitä reittiä pitkin se kulkee. Perinteisessä sähkökytkennässä optiset signaalit on muutettava kytkentävaiheessa sähköiseen muotoon ja muunnettava sen jälkeen takaisin optisiksi jatkosiirtoa varten.

Optinen piirikytkentä muodostaa reitin itse valosignaalille. Tavoitteena on vähentää muunnoksista aiheutuvaa kuormitusta ja tarjota pienen viiveen yhteys päätepisteiden välille. Kyseessä on verkkoteknologia: se ei korvaa grafiikkasuorittimia eikä suorita mallin laskentaa.

Tämä ero auttaa ymmärtämään, miksi kiinnostus verkkoyhteyksiin tekoälyn suorituskykyä rajoittavana tekijänä kasvaa. Hyötyjen saavuttaminen riippuu siitä, miten laskenta, muisti ja tietoliikenneyhteydet toimivat yhdessä, ei yksittäisen komponentin teknisistä tiedoista.

Mitä Saliencen piifotoninen lähestymistapa tuo lisää

Salience kuvailee suunnitteluaan täysin integroiduksi, kokonaan optiseksi kytkinarkkitehtuuriksi, jonka tarkoituksena on yhdistää grafiikkasuorittimia useiden laiteräkkien välillä. Teknologia pohjautuu yli vuosikymmenen piifotoniikan tutkimukseen, jota on tehty yhteistyössä University of Oxford and the University of Münster -yliopistojen kanssa.

Piifotoniikassa optisia toimintoja toteutetaan puolijohdesiruilla. Saliencen kaupallinen perustelu on, että kytkennän ja vahvistuksen integrointi voi yhdistää optisen suorituskyvyn mahdollisuuteen valmistaa tuotteita toistettavasti ja suurina tuotantomäärinä. Suunnitelman vieminen tuotantolaitteistoksi on B-sarjan rahoituskierroksen keskeinen tarkoitus.

Yhtiön tuotedokumentaatiossa konkreettisena esimerkkinä esitellään OC-32M-moduuli: estoton 32-tulo- ja 32-lähtöinen optinen kytkin, jossa on kytkentää ja vahvistusta varten fotoninen siru, ohjauselektroniikkaa, laiteohjelmisto ja valokuituliittimet. Dokumentaatiossa kuvataan myös räkkiasenteinen arviointialusta asiakaskehitystä varten.

Salience ilmoittaa kyseiselle moduulille 10 nanosekunnin viiveen tulosta lähtöön, alle 300 mikrosekunnin uudelleenmääritysajan, alle 2 dB:n kytkentähäviön ja alle yhden watin tehonkulutuksen porttia kohti. Nämä ovat dokumentoidun tuotteen yhtiön ilmoittamia teknisiä tietoja, eivät riippumattomasti varmennettuja mittaustuloksia hiljattain esitellystä 64-porttisesta järjestelmästä.

Kytkentäviive ja uudelleenmääritys ovat eri asioita

Nämä kaksi aika-arvoa kuvaavat eri tapahtumia. Viive kertoo, kuinka kauan signaalilta kestää kulkea muodostetun yhteyden läpi. Uudelleenmääritysaika puolestaan kertoo, kuinka kauan kestää muuttaa kytkettyjä päätepisteitä.

Erittäin nopea optinen reitti ei tarkoita, että verkko voisi järjestellä yhteydet uudelleen samassa ajassa. Sovellukset hyötyvät piirikytkennästä silloin, kun yhteysmallit ja ajoitus hyödyntävät sitä tehokkaasti ja yhteyksien muuttamiseen tarvittava aika otetaan huomioon.

Kytkentähäviöllä on merkitystä myös toisesta syystä: optiset signaalit menettävät tehoa kulkiessaan komponenttien ja yhteyksien läpi. Kytkimien on mahduttava verkon optiseen tehobudjettiin. Salience mainitsee integroidun vahvistuksensa osana lähestymistapaa, jonka tavoitteena on tehdä optisesta kytkennästä käytännöllistä suuressa mittakaavassa.

Yhtiön teknologiasivulla korostetaan myös pienempää virrankulutusta ja puolijohdetekniikan luotettavuutta. Näitä etuja on arvioitava oikealla tasolla. Porttikohtainen teholukema ei ole sama asia kuin kokonaisen tekoälyklusterin energiankulutus, eikä kytkimen pieni viive yksin osoita koulutuksen tai päättelyn nopeutuvan.

64 portista suurempaan verkkoon

ECOC-tapahtumassa tehty esittely on askel eteenpäin Saliencen verkkosivuilla kuvattuun 32-porttiseen tuotteeseen nähden. Yhtiö luonnehtii 64-porttista esittelyä piifotoniikkaan perustuvan optisen piirikytkennän alan ensimmäiseksi.

Rahoituksella on tarkoitus tukea kehitystyötä kohti 128 ja 256 portin kytkimiä. Suurempi porttimäärä voisi tarjota enemmän liitäntävaihtoehtoja yhdessä kytkimessä, mutta tiedotteen mukaan nämä suuremmat tuotteet ovat vasta tulevaisuuden ratkaisuja. Niiden esittely, hyväksyntä ja saatavuus suurina tuotantomäärinä ovat erillisiä virstanpylväitä.

Salience tavoittelee sekä ylöspäin että ulospäin skaalautuvia ympäristöjä. Ylöspäin skaalautuvat verkot yhdistävät kiihdyttimet tiiviisti koordinoiduiksi laskentajärjestelmiksi, kun taas ulospäin skaalautuvat verkot yhdistävät järjestelmiä suuremmissa klustereissa. Molemmat tarvitsevat tehokasta tiedonsiirtoa, vaikka niiden topologiat ja työkuormien vaatimukset eroavat toisistaan.

Yhtiön ilmoittama tavoite yhdistää tuhansia näytönohjaimia kuvaa suunnitellun verkon laajuutta, eikä sitä pidä sekoittaa yksittäisen kytkimen porttimäärään. Tällaisen verkon rakentaminen edellyttää päätöksiä topologiasta, ohjauksesta, yhteensopivuudesta ja siitä, miten kytkimiä yhdistellään.

Valmistus ja integrointi ovat seuraava koetinkivi

Toimitusjohtaja ja toinen perustaja Vaysh Kewada johtaa Saliencea yhdessä teknologiajohtaja ja toinen perustaja Johannes Feldmannin kanssa. Vuonna 2021 perustettu yhtiö suuntaa nyt uutta pääomaa tuotannon kasvattamiseen ja laajempaan toimintaan Yhdysvalloissa, mukaan lukien toinen toimipaikka länsirannikolla.

Tiedotteessa mainitaan jatkuva yhteistyö Keysight Technologiesin ja Tower Semiconductorin kanssa osana suunnitelmia, joilla tuetaan käyttöönottoa ja toimintaa suurilla tuotantomäärillä. Tämä nostaa esiin fotonisen sirun lisäksi tarvittavan työn: testaus, pakkaaminen, ohjauselektroniikka, järjestelmäintegrointi ja luotettava tuotanto vaikuttavat kaikki siihen, voiko uudesta kytkimestä tulla käyttökelpoista infrastruktuuria.

AMD Venturesin ja Intel Capitalin tuki kertoo kiinnostuksesta sijoittajilta, joilla on läheiset kytkökset laskentateknologian ekosysteemiin. Se ei kuitenkaan yksinään osoita, että kumpikaan siruvalmistaja olisi sitoutunut tuotteen integrointiin, tilaukseen tai käyttöönottoon.

B-sarjan rahoitus antaa Saliencelle resursseja siirtyä optisen kytkennän demonstraatioista laajamittaisempaan tuotantoon. Edistymistä mitataan hyväksytyillä laitteistoilla, tuotannon tasalaatuisuudella ja työkuormakohtaisilla tuloksilla, jotka osoittavat, missä optiset piirit parantavat tekoälyinfrastruktuurin kustannustehokkuutta ja suorituskykyä.