Optik Jadi Kunci AI: Interkoneksi Chip Tentukan Masa Depan Komputasi

Telset.id – Industri kecerdasan buatan (AI) menghadapi titik balik di mana kecepatan komputasi tidak lagi semata-mata ditentukan oleh chip, melainkan oleh kemampuan interkoneksi atau jaringan yang menghubungkan ribuan chip tersebut. Menurut CEO Lightmatter, Nick Harris, Hukum Moore sudah tidak relevan lagi untuk meningkatkan performa prosesor, sehingga jaringan antar-chip menjadi faktor paling krusial.

“Ultimately, networking is the future of computing,” ujar Harris dalam wawancara dengan Tom’s Hardware Premium. Ia menegaskan bahwa performa sistem AI saat ini sepenuhnya terhambat oleh latensi dan bandwidth jaringan. Dengan kata lain, kecepatan transfer data antar-chip menjadi pembatas utama yang harus diatasi.

Pendekatan interkoneksi ini terbagi menjadi tiga skala: scale-up (jaringan latensi ultra-rendah di dalam satu server atau rak), scale-out (jaringan yang menggabungkan banyak server menjadi kluster besar), dan scale-across (yang menghubungkan seluruh pusat data). Saat ini, sebuah rak scale-up bisa menampung antara 72 hingga 144 GPU sebelum perlu terhubung ke rak lain.

Tantangan terbesar adalah transisi dari kabel tembaga ke kabel optik. Kabel tembaga telah mencapai batas fisiknya, di mana panjang maksimalnya bahkan lebih pendek dari jangkauan tangan manusia. “Your arm reach, my arm reach, is about two metres – the copper cable is a little shorter than that,” jelas Harris. Oleh karena itu, interkoneksi optik menjadi semakin penting dan mulai bergerak dari kabel antar-rak menuju ke dalam paket akselerator itu sendiri.

Saat ini, sinyal optik tiba melalui transceiver pluggable yang terletak sekitar 18 inci dari sakelar. Langkah selanjutnya adalah optik dekat-paket (near-package optics), yang memangkas jarak menjadi sekitar enam inci. Setelah itu, ada co-packaged optics (CPO), di mana chiplet optik ditempatkan di sekitar GPU atau sakelar. Versi paling ambisius adalah menempatkan optik pada interposer di bawah chip.

“I think 2027 and 2028 are going to be very, very big years for near-package optics,” kata Harris. Ia menyebut fase ini sebagai test bed terakhir sebelum transceiver optik dikirim sebagai bagian integral dari akselerator. Lightmatter sendiri sudah membangun komponen CPO di TSMC dan GlobalFoundries yang ditargetkan mulai dikirim pada 2028.

Alasan utama pergeseran ke optik adalah konsumsi daya. Profesor Polina Bayvel dari University College London mengungkapkan bahwa sekitar 20 persen energi pusat data digunakan untuk jaringan. Namun, ia menegaskan bahwa penghematan energi dari optik tidak akan digunakan untuk menyelamatkan dunia, melainkan untuk menambahkan ribuan GPU lagi.

Pasar interkoneksi ini juga diwarnai perang standar. Nvidia memiliki solusi vertikal terintegrasi melalui NVLink dan NVSwitch untuk scale-up, serta Spectrum-X Ethernet dan InfiniBand untuk scale-out. Sementara itu, AMD, Broadcom, Cisco, Arista, Marvell, Meta, Microsoft, dan OpenAI berusaha membuka pasar tersebut melalui UALink, Ultra Ethernet, dan spesifikasi optik baru.

AMD baru saja menunjukkan platform Helios MI455X di Computex, sebuah rak 72-GPU yang dirancang untuk menyaingi Nvidia Vera Rubin NVL72. Menariknya, platform ini menggunakan UALink-over-Ethernet sebagai solusi sementara karena chip UALink khusus dari Astera Labs dan Marvell belum siap. Contoh engineering baru akan tersedia pada paruh kedua 2026, dengan produksi massal mundur ke Q2 2027.

Persaingan antara CPO dan linear-drive pluggable optics (LPO) juga menjadi sorotan. CPO mengintegrasikan laser dan optik langsung di samping prosesor, lebih hemat energi, namun kurang andal karena jika laser gagal, seluruh papan harus diganti. LPO tetap menggunakan slot pluggable konvensional dan lebih mudah diperbaiki. Bayvel memperkirakan keduanya akan hidup berdampingan dengan perkiraan 60 persen condong ke CPO.

Masalah paling krusial adalah pasokan laser. Silikon tidak dapat memancarkan cahaya sama sekali, sehingga industri bergantung pada material III-V seperti indium fosfida dan galium arsenida. Sayangnya, rantai pasok material ini sangat rentan secara geopolitik karena China menguasai sekitar 80 persen pasokan. “Half of the revenue opportunity for this industry is lasers,” tegas Harris, menggambarkan ironi bahwa komponen yang paling dibutuhkan justru yang paling rapuh.

Produsen laser seperti Lumentum dan Coherent sudah dipesan penuh selama bertahun-tahun. Untuk mengatasi hal ini, AMD, Broadcom, Meta, Microsoft, Nvidia, dan OpenAI pada Maret lalu mendirikan Optical Compute Interconnect (OCI) Multi-Source Agreement. Inisiatif ini bertujuan mendefinisikan lapisan fisik optik umum untuk scale-up yang dapat membawa NVLink dan UALink, mulai dari 200Gbps per arah hingga 3.2Tbps per serat.

Namun, Bayvel mengingatkan bahwa industri terlalu fokus pada pusat data dan melupakan jaringan yang harus membawa lalu lintas AI melintasi darat, laut, dan luar angkasa. “Really, nobody’s looking at that,” katanya, “and I think that’s going to be a big problem down the line.”