تقوم شركة Xscape ببناء أجهزة ليزر متعددة الألوان لتوصيل الرقائق داخل مراكز البيانات

تتواصل وحدات معالجة الرسومات والرقائق الأخرى المستخدمة لتدريب الذكاء الاصطناعي مع بعضها البعض داخل مراكز البيانات من خلال “الوصلات البينية”. لكن هذه الترابطات لها نطاق ترددي محدود، مما يحد من أداء تدريب الذكاء الاصطناعي. وجد استطلاع عام 2022 أن مطوري الذكاء الاصطناعي عادةً ما يجدون صعوبة في استخدام أكثر من 25% من سعة وحدة معالجة الرسومات.

يمكن أن يكون أحد الحلول هو الروابط البينية الجديدة ذات النطاق الترددي الأعلى بكثير، وفقًا لفيفيك راغوناثان، الرئيس التنفيذي والمؤسس المشارك لشركة Xscape Photonics الناشئة. ويقول إن الخلطة السرية هي فوتونيات السيليكون: وهي مادة قائمة على السيليكون تتلاعب بالضوء لنقل البيانات.

وقال راغوناثان لـ TechCrunch في مقابلة: “لقد أنشأت Xscape منصة تربط عناصر الحوسبة المختلفة بطريقة مستدامة، مع تقديم أعلى أداء ممكن”. “يعتمد جوهر توسيع نطاق هذه المنصة على أنظمة موفرة للطاقة وفعالة من حيث التكلفة والتي لا توجد في الصناعة حتى الآن.”

يقع مقر Xscape في سانتا كلارا في قلب وادي السيليكون، ولكن له جذوره في مختبر جامعة كولومبيا، حيث اخترع ثلاثة أساتذة – ألكسندر جايتا، وكيرين بيرجمان، وميشال ليبسون – تقنية يعتقدون أنه يمكن استخدامها لنقل تيرابايت من البيانات على الضوء.

انفصل الثلاثي عن Xscape في عام 2022 بعد تجنيد Raghunathan و Yoshitomo Okawachi، مهندس ليزر وزميل Gaeta منذ فترة طويلة. انضم راغوناثان عن طريق شركة Broadcom، حيث ساعد في تأسيس فريق ضوئيات السيليكون، وشركة Intel، حيث كان مديرًا لمنتجات ضوئيات السيليكون الخاصة بالشركة.

تتكون الوصلات البينية التقليدية من أسلاك معدنية تنقل البيانات على شكل إشارات كهربائية.

تتطلب الوصلات المعدنية الكثير من الطاقة، وتولد الكثير من الحرارة. إنهم مقيدون بعرض النطاق الترددي بسبب موصلية الوسط الخاص بهم. وفي مراكز البيانات التي تحتوي على وصلات ألياف ضوئية بين المكونات، يجب تحويل البيانات الكهربائية للوصلات البينية إلى بيانات ضوئية وإعادتها مرة أخرى، مما يؤدي إلى زمن الوصول.

وعلى النقيض من ذلك، تستهلك ضوئيات السيليكون مثل Xscape الحد الأدنى من الطاقة وتنتج حرارة لا تذكر.

وقال راغوناثان: “في الماضي، استخدمنا الاتصالات البصرية في المقام الأول لأنظمة الألياف الضوئية طويلة المدى”. “لكن التطورات الحديثة تتيح تكامل البصريات على الرقاقة – في شكل ضوئيات السيليكون – وجلب الواجهة البصرية من المستوى الإلكتروني إلى المستوى البصري على طول الطريق إلى الشريحة.”

المنتج الأول لشركة Xscape هو ليزر قابل للبرمجة لتشغيل وصلات الألياف الضوئية في مراكز البيانات، وتحديدًا الروابط بين وحدات معالجة الرسومات وشرائح الذكاء الاصطناعي وأجهزة الذاكرة. يمكن لليزر الاستفادة من ألوان مختلفة من الضوء (أي الأطوال الموجية) لنقل تدفقات بيانات متعددة على طول الرابط نفسه دون تدخل، كما يدعي راغوناثان.

وقال: “إن الأنظمة الكهربائية المكتظة معًا تميل إلى إنتاج تداخلات وتداخلات وتحديات أخرى”. “ومع ذلك، ضمن المجال البصري، يمكن تعديل البيانات بألوان أو أطوال موجية أو قنوات مختلفة، وتنتشر جميعها داخل نفس السلك أو الألياف – ولا تتداخل مع بعضها البعض.”

على افتراض أن التكنولوجيا تعمل كما هو معلن عنها، تواجه Xscape نفس التحدي الذي تواجهه معظم الشركات الناشئة في مجال الأجهزة: تصنيع وبيع منتجاتها على نطاق واسع. وفي منافسة محتملة مع منافسي الضوئيات مثل Ayar Labs وCelestial AI، يمكن تصنيع ليزر Xscape باستخدام نفس المرافق المستخدمة في صنع الإلكترونيات الدقيقة في الهواتف وأجهزة الكمبيوتر المحمولة.

يمكن لليزر من الجيل الأول أن ينبعث ما بين 4 إلى 16 لونًا فقط. ومع ذلك، يخطط Xscape بالفعل لإصدارات محسنة ستكون قادرة على إصدار ما يصل إلى 128.

تقول Xscape إنها “تتعامل بنشاط” مع عشرة عملاء لعمليات النشر المحتملة، بدءًا من البائعين إلى المتوسعين الفائقين – وأنها حصلت على تمويل من Cisco وNvidia، اللتين استثمرت أذرعهما الاستثمارية في جولتها الأخيرة من السلسلة A البالغة 44 مليون دولار. الاستثمارات ليست استراتيجية، وهذا يعني أن الشركات ليست عملاء حاليا. لكن راغوناثان يشير إلى أن شركة Cisco هي واحدة من أكبر بائعي مكونات الشبكات الضوئية في العالم.

وقال راغوناثان: “يعكس هذا ثقة Cisco وNvidia في القيمة التي نقدمها لهذا النظام البيئي”.

تمت قيادة جولة التمويل الأخيرة من قبل IAG Capital Partners، ليصل إجمالي أموال الشركة التي تم جمعها إلى 57 مليون دولار. يقول راغوناثان إن العائدات سيتم تخصيصها لتنمية فريق Xscape المكون من 24 شخصًا، وتوسيع نطاق تصنيع أجهزة الليزر وتقنيات الضوئيات ذات الصلة.

وقال راغوناثان: “سيسمح التمويل لشركة Xscape بدفع حدود منصتنا ودمجها مع برامج المحاكاة والحوسبة عالية الأداء والذكاء الاصطناعي لمساعدة العملاء في جميع الصناعات على الارتقاء بابتكاراتهم إلى آفاق جديدة”.

من المؤكد أن Xscape قد قطع عمله من أجل ذلك. وإلى جانب شركتي Ayar وCelestial، تتنافس الشركة مع شركة Intel في سوق الضوئيات السيليكونية التي تبلغ قيمتها مليارات الدولارات. تدعي شركة إنتل أنها شحنت أكثر من 8 مليارات شريحة ضوئية و3.2 مليون ليزر على الرقاقة منذ عام 2016.