TSMC считает важным развитие кремниевой фотоники в условиях бума систем искусственного интеллекта

Крупнейший контрактный производитель чипов мира делает ставку на технологии, способные кардинально изменить облик индустрии искусственного интеллекта. TSMC объявила о начале активных исследований в области кремниевой фотоники, намереваясь решить главную проблему современных нейросетей — колоссальное энергопотребление. По оценкам аналитиков, к концу десятилетия рынок этих технологий может достигнуть почти восьми миллиардов долларов, и тайваньский гигант не намерен упускать свою долю.

Оптика как спасение для ИИ: почему TSMC меняет приоритеты

На проходящей на Тайване конференции SEMICON вице-президент TSMC Дуглас И заявил, что интеграция оптических каналов передачи данных с полупроводниковыми вычислителями способна одновременно решить две ключевые задачи: повысить энергоэффективность систем ИИ и сохранить их производительность. В условиях, когда обучение языковых моделей требует передачи гигантских массивов данных, традиционные медные соединения становятся узким местом. Оптические каналы позволяют передавать информацию на большие расстояния с минимальными задержками и значительно меньшими потерями энергии.

Гонка за фотонными вычислениями: кто уже в игре

TSMC вступает в борьбу не на пустом месте. Такие гиганты, как Intel, Cisco и IBM, уже много лет экспериментируют с кремниевой фотоникой, стремясь внедрить ее в суперкомпьютеры и серверную инфраструктуру. NVIDIA пошла по пути поглощений, приобретя израильскую Mellanox, которая обладает компетенциями в области высокоскоростных оптических интерконнектов. Китайская Huawei Technologies также пыталась войти в этот сектор через исследовательский центр в Великобритании, однако западные санкции ставят под вопрос дальнейшее развитие этого проекта.

TSMC, по словам руководства, намерена совместить разработки в области кремниевой фотоники с собственными передовыми методами компоновки и упаковки чипов. В компании признают, что пока созданные прототипы далеки от запуска в массовое производство. Однако партнеры по отрасли, в частности компания ASE Technology Holding, специализирующаяся на тестировании и упаковке, убеждены, что именно поиск новых способов интеграции фотонных компонентов через технологии упаковки станет ключом к созданию вычислительных комплексов следующего поколения.

Согласно прогнозам отраслевой ассоциации SEMI, мировой рынок кремниевой фотоники к 2030 году вырастет до 7,86 миллиарда долларов. Среднегодовой темп роста с 2022 года оценивается в 25,7 процента. Эти цифры подтверждают, что отрасль находится на пороге технологического сдвига, где фотоны могут заменить электроны в качестве основного носителя информации внутри вычислительных систем.

Ранее основным драйвером развития кремниевой фотоники считались дата-центры и телекоммуникационное оборудование. Однако взрывной рост популярности генеративных нейросетей, таких как ChatGPT, многократно ускорил потребность в сверхскоростных и энергоэффективных интерфейсах. Именно этот фактор заставил TSMC, традиционно консервативного игрока, публично заявить о смене технологических приоритетов и начать инвестировать в направление, которое еще несколько лет назад считалось нишевым.

Успех TSMC в этой области будет означать не просто появление новых чипов, а смену парадигмы в построении вычислительной инфраструктуры. Если компании удастся наладить массовый выпуск гибридных процессоров, сочетающих электронные вычисления с оптической передачей данных, это приведет к снижению стоимости обучения больших языковых моделей и сделает их более доступными. Для самой TSMC это шанс упрочить свое доминирование на рынке полупроводников, так как конкуренты пока не могут предложить аналогичного сочетания передового техпроцесса и фотонных технологий в одном флаконе.