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面向存算一体芯片的模拟计算阵列中存算一体芯片的光电融合计算卡系统架构与数据中心部署.docx
资料介绍
面向存算一体芯片的模拟计算阵列中存算一体芯片的光电融合计算卡系统架构与数据中心部署
摘要
光子存内计算芯片的产业化落地需要配套的光电融合计算卡系统，将光子芯片与电子控制电路、光模块、电源管理和散热系统集成在一起，形成可直接部署的算力产品。本文基于光本位科技的光电融合计算卡技术路线，分析了光电融合计算卡的系统架构设计，包括光子芯片与电子芯片的接口设计、光模块集成、散热方案和软件栈适配。第一代计算卡算力达到百TOPS级，第二代计算卡基于256×256光子芯片，算力跃升至千TOPS级，可对标主流AI推理GPU产品，为数据中心提供低功耗、高能效的AI推理加速方案。
一、光电融合计算卡系统架构
1.1 光子芯片与电子芯片的接口
光电融合计算卡的核心是光子芯片与电子芯片的协同工作。光子芯片负责矩阵乘法等计算密集型任务，电子芯片负责控制逻辑、数据预处理和结果后处理。两者之间通过高速光互连模块连接，数据在光域和电域之间通过光电转换器（O/E转换）和电光转换器（E/O转换）交互。
1.2 光模块集成
计算卡集成了高速光模块，用于与外部系统的数据通信。光模块采用CPO（共封装光学）技术，将光引擎与计算芯片封装在同一基板上，减少信号传输距离，降低功耗和延迟。光模块的接口速率达到800Gbps以上，支持PCIe 5.0/6.0协议。
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