英偉達展望未來 AI 加速器：集成硅光子 I/O，3D 垂直堆疊 DRAM 內存

12 月 10 日消息，2024 IEEE IEDM 國際電子設備會議目前正在美國加州舊金山舉行。據分析師 Ian Cutress 的 X 平臺動態，英偉達在本次學術會議上分享了有關未來 AI 加速器的構想。

英偉達認為未來整個 AI 加速器復合體將位于大面積先進封裝基板之上，采用垂直供電，集成硅光子 I/O 器件，GPU 采用多模塊設計，3D 垂直堆疊 DRAM 內存，并在模塊內直接整合冷板。

IT之家注：Ian Cutress 還提到了硅光子中介層，但相關內容不在其分享的圖片中。

在英偉達給出的模型中，每個 AI 加速器復合體包含 4 個 GPU 模塊，每個 GPU 模塊與 6 個小型 DRAM 內存模塊垂直連接并與 3 組硅光子 I/O 器件配對。

硅光子 I/O 可實現超越現有電氣 I/O 的帶寬與能效表現，是目前先進工藝的重要發展方向；3D 垂直堆疊的 DRAM 內存較目前的 2.5D HBM 方案擁有更低信號傳輸距離，有益于 I/O 引腳的增加和每引腳速率的提升；垂直集成更多器件導致發熱提升，模塊整合冷板可提升解熱能力。

Ian Cutress 認為這一設想中的 AI 加速器復合體要等到 2028~2030 年乃至更晚才會成為現實：

• 一方面，由于英偉達 AI GPU 訂單龐大，對硅光子器件產能的需求也會很高，只有當英偉達能保障每月 100 萬以上硅光子連接時才會轉向光學 I/O；

• 另一方面，垂直芯片堆疊所帶來的熱效應需要以更先進的材料來解決，屆時可能會出現芯片內冷卻方案。