GPU dan chip lain yang digunakan untuk melatih AI berkomunikasi satu sama lain di dalam pusat data melalui “interkoneksi.” Namun interkoneksi tersebut memiliki bandwidth terbatas, sehingga membatasi kinerja pelatihan AI. Tahun 2022 survei menemukan bahwa pengembang AI biasanya kesulitan menggunakan lebih dari 25% kapasitas GPU.
Salah satu solusinya adalah interkoneksi baru dengan bandwidth yang jauh lebih tinggi, menurut Vivek Raghunathan, CEO dan salah satu pendiri startup Fotonik Xscape. Bahan rahasianya, katanya, adalah fotonik silikon: bahan berbasis silikon yang memanipulasi cahaya untuk mengirimkan data.
“Xscape telah menciptakan platform yang menghubungkan berbagai elemen komputasi secara berkelanjutan, sekaligus menawarkan kinerja setinggi mungkin,” kata Raghunathan kepada TechCrunch dalam sebuah wawancara. “Inti dari penskalaan platform ini bergantung pada sistem hemat energi dan hemat biaya yang belum ada di industri.”
Xscape berbasis di Santa Clara di jantung Silicon Valley, namun berakar pada laboratorium Universitas Columbia, tempat tiga profesor — Alexander Gaeta, Keren Bergman, dan Michal Lipson — menemukan teknik yang mereka yakini dapat digunakan untuk mengirimkan data berukuran terabyte. atas cahaya.
Ketiganya memisahkan diri dari Xscape pada tahun 2022 setelah merekrut Raghunathan dan Yoshitomo Okawachi, seorang insinyur laser dan kolega lama Gaeta. Raghunathan bergabung melalui Broadcom, di mana dia membantu mendirikan tim fotonik silikon, dan Intel, di mana dia menjadi manajer produk fotonik silikon perusahaan.
Interkoneksi tradisional terdiri dari kabel logam yang mengirimkan data dalam bentuk sinyal listrik.
Interkoneksi berbasis logam memerlukan banyak daya — dan menghasilkan banyak panas. Bandwidthnya dibatasi oleh konduktivitas mediumnya. Dan, di pusat data dengan tautan serat optik antar komponen, data kelistrikan interkoneksi harus diubah menjadi optik dan dikembalikan lagi, sehingga menimbulkan latensi.
Sebaliknya, fotonik silikon seperti Xscape menggunakan daya minimal dan menghasilkan panas yang dapat diabaikan.
“Dulu, kami terutama menggunakan komunikasi optik untuk sistem serat optik jarak jauh,” kata Raghunathan. “Tetapi kemajuan terkini memungkinkan integrasi optik-on-chip – dalam bentuk fotonik silikon – dan membawa antarmuka optik dari bidang elektronik ke bidang optik hingga ke dalam chip.”
Produk pertama Xscape adalah laser yang dapat diprogram untuk memberi daya pada interkoneksi serat optik pusat data, khususnya hubungan antara GPU, chip AI, dan perangkat keras memori. Laser dapat memanfaatkan warna cahaya yang berbeda (yaitu panjang gelombang) untuk mengirimkan banyak aliran data sepanjang tautan yang sama tanpa gangguan, klaim Raghunathan.
“Sistem kelistrikan yang dikemas secara padat cenderung menghasilkan crosstalk, interferensi, dan tantangan lainnya,” katanya. “Namun, dalam domain optik, data dapat dimodulasi pada warna, panjang gelombang, atau saluran berbeda, dan semuanya disebarkan bersama dalam kabel atau serat yang sama – dan tidak saling mengganggu.”
Dengan asumsi teknologi berfungsi seperti yang diiklankan, Xscape menghadapi tantangan yang sama seperti kebanyakan startup perangkat keras: memproduksi dan menjual produknya dalam skala besar. Jika dibandingkan dengan pesaing fotonik seperti Ayar Labs dan Celestial AI, laser Xscape dapat dibuat menggunakan fasilitas yang sama yang digunakan untuk membuat mikroelektronika di ponsel dan laptop.
Laser generasi pertama hanya dapat memancarkan antara 4 dan 16 warna. Namun, Xscape sudah merencanakan versi perbaikan yang mampu memancarkan hingga 128.
Xscape mengatakan bahwa mereka “terlibat secara aktif” dengan sepuluh pelanggan untuk penerapan potensial, mulai dari vendor hingga hyperscaler – dan bahwa mereka telah mendapatkan pendanaan dari Cisco dan Nvidia, yang anak usahanya berinvestasi dalam putaran Seri A senilai $44 juta baru-baru ini. Investasinya tidak strategis, artinya perusahaan tersebut saat ini bukan pelanggan. Namun Raghunathan mencatat bahwa Cisco adalah salah satu penjual komponen jaringan optik terbesar di dunia.
“Hal ini mencerminkan kepercayaan Cisco dan Nvidia terhadap nilai yang kami bawa ke ekosistem ini,” kata Raghunathan.
Putaran pendanaan terakhir dipimpin oleh IAG Capital Partners, sehingga total pendanaan perusahaan mencapai $57 juta. Raghunathan mengatakan bahwa keuntungannya akan digunakan untuk mengembangkan tim Xscape yang beranggotakan 24 orang, dan meningkatkan fabrikasi laser dan teknologi fotonik terkait.
“Pendanaan ini akan memungkinkan Xscape untuk mendorong batas-batas platform kami dan mengintegrasikannya dengan simulasi, komputasi berkinerja tinggi, dan perangkat lunak AI untuk membantu pelanggan di semua industri membawa inovasi mereka ke tingkat yang lebih tinggi,” kata Raghunathan.
Xscape tentu saja memiliki pekerjaan yang cocok untuk itu. Selain Ayar dan Celestial, perusahaan ini bersaing dengan Intel di bidang multi-miliar dolar pasar fotonik silikon. Intel klaim telah mengirimkan lebih dari 8 miliar chip fotonik dan 3,2 juta laser on-chip sejak tahun 2016.
