Telset.id – PsiQuantum mengumumkan bahwa mereka telah mengubah teknologi silicon photonics low-loss miliknya menjadi optical switch untuk digunakan di data center AI. Pengumuman tersebut disampaikan perusahaan komputasi kuantum itu dalam sebuah rilis awal pekan ini. Langkah ini penting karena switch optik menjadi salah satu komponen yang menentukan seberapa efisien cluster GPU AI dapat saling berkomunikasi, dan PsiQuantum mengklaim prototipe mereka kehilangan cahaya jauh lebih sedikit dibanding toleransi umum optik data center.
Setiap optical switch pada dasarnya menghadapi masalah kehilangan cahaya. Semakin banyak cahaya yang masuk ke switch, semakin sedikit yang mencapai sisi lain, dan besaran cahaya yang hilang diukur dalam desibel. Optik data center umumnya masih bisa mentoleransi hilangnya setengah cahaya atau setara 3 dB. Switch PsiQuantum hadir lewat demo yang secara tipikal hanya kehilangan 1,2 dB sinyal, atau sekitar seperempat cahaya dalam pengujian laboratorium, dan switch all-optical itu mampu mencapainya tanpa amplifier.
Namun, prototipe tersebut relatif kecil, yakni delapan input dan delapan output (8×8), dibandingkan pesaing yang berada di kisaran 32 hingga 300 port. PsiQuantum menyatakan perangkat yang lebih besar sedang dikembangkan. Perusahaan juga menyebut sampel dan testing kit telah dikirim ke sejumlah perusahaan komputasi, termasuk vendor GPU dan hyperscaler, dengan produk komersial dijadwalkan “announced in the coming months” disertai pembaruan perangkat berukuran lebih besar.
Cara Kerja Optical Circuit Switch PsiQuantum
Optical circuit switch (OCS) meneruskan cahaya langsung dari fiber ke fiber tanpa mengubahnya menjadi sinyal elektrik atau sebaliknya. Switch data center biasa melakukan konversi tersebut di setiap hop, yang memakan daya dan menambah latensi. OCS justru menggunakan jalur cahaya tetap yang dipertahankan hingga ada perintah perubahan. Konsekuensi utamanya ada pada seberapa banyak cahaya yang hilang saat melewati switch.
Switch PsiQuantum menggunakan sirkuit yang dietsa pada chip silikon tanpa bagian bergerak, berbeda dengan cermin kecil pada solusi Google dan Lumentum atau microelectromechanical systems (MEMS). Perangkat ini akan digunakan berdampingan dengan packet switch biasa. Melewati konversi elektrik itu semakin penting seiring pertumbuhan cluster AI, karena memindahkan data antar-GPU cepat menjadi bottleneck. Optik merupakan peningkatan bandwidth yang jauh lebih tinggi dibanding tembaga, yang punya keterbatasan jangkauan, meski kelangkaan laser menjadi masalah bagi alternatifnya. Tujuannya adalah memperbaiki bandwidth dan jarak komunikasi agar rack GPU yang berbeda dapat berbicara dengan cepat dan bertindak sebagai satu kesatuan.
Dalam pengujian laboratorium, switch 8×8 PsiQuantum mengukur insertion loss tipikal 1,2 dB, crosstalk 40 dB (sekitar 0,01% cahaya bocor ke port lain), dan waktu rekonfigurasi di bawah 3 ms. Menurut perusahaan, seluruh angka itu melampaui “initial targets set for these devices.” Angka loss diukur fiber to fiber, yang mencakup proses masuk dan keluarnya cahaya dari chip tetapi tidak termasuk connector losses, demikian penjelasan PsiQuantum kepada Tom’s Hardware Premium.
Perangkat 8×8 ini juga disebut “strictly non-blocking,” sehingga koneksi baru tidak pernah mengganggu koneksi yang sudah berjalan, dan “every input can reach every output.” Platform tersebut kehilangan sangat sedikit cahaya di setiap komponen, hal yang penting karena komputer kuantum hanya bisa mentoleransi kehilangan cahaya dalam jumlah terbatas. Paper PsiQuantum di Nature 2025 melaporkan waveguide silicon nitride kehilangan hanya 0,5 dB per meter (sekitar 11% cahaya per meter), splitter 0,5 millidecibel, dan crossing 1,2 millidecibel. Perusahaan juga menyebut chip-to-fiber coupling telah mencapai sekitar 60 millidecibel, atau sekitar 1,4% cahaya hilang, pada hasil laboratorium terbaik yang dipublikasikan, meski tanpa full fiber array terpasang.
Perbandingan dengan Switch Optik Pesaing
Switch serupa buatan Salience Labs dan iPronics menggunakan amplifikasi bawaan dan, setidaknya pada kasus Salience, juga tercatat di bawah 2 dB atau kurang dari 37% cahaya hilang. Switch berbasis cermin milik Google, Palomar, juga secara tipikal bertahan di bawah 2 dB dan memiliki 136 port. Salience berada di 32 port dan Lumentum di 300 port, sehingga prototipe delapan port PsiQuantum masih tertinggal dalam hal jumlah fiber yang bisa ditangani.
Lumentum R300 tercatat mendekati 1,5 dB (sekitar 29% hilang) secara tipikal di awal masa pakai, menurut keterangan switching GM Lumentum kepada Gazettabyte. Salience Labs OC-32M berada di bawah 2 dB port to port sebagai ceiling setelah amplifikasi bawaan, sementara iPronics ONE-32 tidak mempublikasikan angka loss-nya. Dari sisi kecepatan rekonfigurasi, PsiQuantum berada di bawah 3 ms, Google Palomar di kisaran milidetik, sedangkan Salience dan iPronics mengklaim di bawah 300 mikrodetik untuk switch chip beramplifikasi mereka.
Baca Juga:
Besaran loss yang bisa diterima bergantung pada optik di ujung setiap link. Coherent, pembuat optik, menyebut penggunaan OCS dapat menambah “up to 3 dB additional insertion loss,” tetapi transceiver mereka mampu bekerja dengan kondisi tersebut. Lumentum mengatakan kepada Gazettabyte bahwa 3 dB cukup untuk bekerja dengan modul optik FR4, DR4, dan DR8 off-the-shelf yang menggunakan switch tersebut. Modul-modul itu adalah opsi plug-in standar untuk menghubungkan server GPU dan switch pada jarak 500 meter hingga 2 kilometer. PsiQuantum 8×8 dibangun untuk O-band, rentang wavelength yang digunakan modul tersebut.
Kepada Semafor, PsiQuantum menyatakan bahwa agar bisa dipakai, switch mereka membutuhkan insertion loss di bawah 2 hingga 3 dB. Prototipe 8×8 dirancang untuk trafik data center konvensional dan disebut berada jauh di bawah target loss 3 dB dalam request for proposals dari Nvidia. Jumlah port menandainya sebagai demonstration vehicle, tetapi PsiQuantum telah men-tape-out versi 64×64 dengan 72×72 dalam pengerjaan dan sedang “actively developing larger devices.” PsiQuantum menolak berbagi detail produk masa depan, meski menyatakan loss, yang mungkin sedikit lebih tinggi, akan tetap sangat rendah.
Kecepatan masih kalah penting dibanding insertion loss untuk cara OCS digunakan saat ini. Google, yang memiliki deployment terbanyak dengan jumlah “tens of thousands,” memakai switch-nya untuk mengubah ukuran TPU pod atau mengalihkan jalur saat ada chip gagal, tugas yang ditangani switch MEMS berskala milidetik. Angka di bawah 3 ms milik PsiQuantum masuk dalam kelas tersebut, tetapi Salience dan iPronics mengklaim kurang dari 300 mikrodetik untuk switch chip beramplifikasi mereka, yang oleh iPronics disorot untuk rewiring jaringan di tengah workload agar waktu switch tersembunyi saat chip berkomputasi.
Masih ada ruang besar untuk perbaikan kecepatan, dan PsiQuantum sudah memiliki material untuk itu, yang dipakai pada switch 64 port eksisting untuk sistem kuantum mereka yang perlu melakukan switching cahaya pada laju gigahertz. Material itu adalah barium titanate (BTO), yang mengubah cara cahaya dibelokkan ketika tegangan diterapkan. PsiQuantum memilihnya dibanding lithium niobate yang lebih umum karena BTO punya efek terkuat yang bisa mereka temukan. Pilihan ini menjaga elemen switching tetap pendek dan loss rendah pada kecepatan sekitar sejuta kali lebih cepat dari demo. BTO “not required for the demonstration vehicle or initial products” yang memakai platform silicon nitride dengan switching termal, tetapi menjadi “an additional path to faster, more advanced future products.”
Alasan untuk mulai sekarang adalah bahwa membangun ribuan switch semacam ini untuk aplikasi konvensional akan mengurangi risiko pada packaging, perakitan, dan rantai pasok komponen yang dibuat PsiQuantum untuk komputasi kuantum. AI dan komputasi kuantum disebut sebagai “complementary technologies,” dan ini menjadi kesempatan menempatkan teknologinya ke penggunaan nyata. Ketika PsiQuantum merekrut Rob Soderbery sebagai executive vice president pada Juli, perusahaan menyatakan ia akan memajukan platform silicon photonics mereka, “accelerating its application across AI networking and other next-generation computing infrastructure,” yang memberi petunjuk arah roadmap. Penghargaan CHIPS perusahaan itu final pada September untuk “high-performance optical switches,” di antara komponen lainnya.
Co-founder Pete Shadbolt memuji switch MEMS alternatif milik Google, tetapi lebih memilih memiliki switching dengan kualitas serupa pada chip monolitik yang tidak membutuhkan bagian bergerak. Nvidia memiliki saham melalui venture arm-nya, NVentures, dan berkolaborasi dengan PsiQuantum pada “GPU-QPU integration,” yaitu integrasi graphics dan quantum processing unit, serta silicon photonics. Nvidia juga ikut dalam putaran pendanaan iPronics senilai US$125 juta pada September untuk mengembangkan switch optik generasi kedua pesaing tersebut.
Saat ini, di dalam Google, OCS dipakai untuk me-rewire cluster AI, dan firma riset Cignal AI memperkirakan sebagian besar deployment akan tetap di sana hingga akhir dekade. Di luar Google, OCS masih berada pada tahap “proof-of-concept and early trial.” Meski demikian, Cignal AI menaikkan estimasi pasar mereka awal tahun ini, sekitar tiga kali lipat untuk 2026 dan lebih dari 40% untuk 2029. Peluang terbuka bagi PsiQuantum di jaringan GPU, yang berkaitan dengan minat Nvidia, meski adopsi di sana diperkirakan masih terbatas hingga periode tersebut.
PsiQuantum diperkirakan memiliki produk komersial yang “announced in the coming months” bersama pembaruan perangkat berukuran lebih besar, sementara pesaingnya Salience telah mendemonstrasikan 64 port pada European Conference on Optical Communication tahun ini. Roadmap Salience sudah mencakup produk 128 dan 256 port. Scaling selalu menjadi persoalan, tetapi jika angka PsiQuantum yang belum diverifikasi secara independen itu bertahan pada 64 port tanpa amplifier, maka OCS monolitik yang lebih besar akan segera hadir.
Angka loss 1,2 dB pada prototipe 8×8 PsiQuantum memang menjadi pembeda utama dibanding switch optik lain yang sebagian besar berada di kisaran 2 dB atau lebih. Namun, keunggulan itu harus dibuktikan pada jumlah port yang lebih besar, karena cahaya melewati lebih banyak komponen seiring bertambahnya port dan loss akan terakumulasi. Perusahaan menyebut angka tersebut sebagai best case, bukan worst case, untuk switch 64 port. Dengan pengujian independen yang belum dilakukan, klaim PsiQuantum masih menunggu verifikasi, dan pasar OCS di luar Google sendiri baru berada di tahap awal.
[ META_DESCRIPTION]
PsiQuantum mengubah silicon photonics low-loss jadi optical switch data center AI dengan insertion loss 1,2 dB, tanpa amplifier, untuk prototipe 8×8.
Komentar
Belum ada komentar.