Direct-modulated optical networks for interposer systems
Direct-modulated optical networks for interposer systems
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用于内插器系统的直接调制光网络
DOI：
10.1145/3313231.3352368
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发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Li, Yanjing
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Jokar, Mohammad Reza;Zhang, Lunkai;Dallesasse, John M.;Chong, Frederic T.;Li, Yanjing
我们提出了一种新的基于直接调制激光器，如垂直腔面发射激光器（VCSEL）或晶体管激光器（TL）的插入层光网络。我们的主要观察结果是，这些激光器的物理特性使得它们必须传输比接收器所需的功率大得多的功率（21倍）。我们利用这种多余的光功率来创建一个新的网络架构，称为罗马，它分裂光信号使用无源分配器，允许灵活的带宽分配之间的不同的发射机和接收机对，同时施加最小的功率和设计成本。使用多芯片模块GPU（MCM-GPU）作为案例研究，我们彻底评估了网络功率和性能，并表明（1）罗马能够有效地扩展MCM-GPU，最多可支持1024个流式多处理器，（2）罗马在能效（高达4倍）和性能（高达143%）方面优于各种竞争设计。
We present a new interposer-level optical network based on direct-modulated lasers such as vertical-cavity surface-emitting lasers (VCSELs) or transistor lasers (TLs). Our key observation is that, the physics of these lasers is such that they must transmit significantly more power (21x) than is needed by the receiver. We take advantage of this excess optical power to create a new network architecture calledRome, which splits optical signals using passive splitters to allow flexible bandwidth allocation among different transmitter and receiver pairs while imposing minimal power and design costs. Using multi-chip module GPUs (MCM-GPUs) as a case study, we thoroughly evaluate network power and performance, and show that (1) Rome is capable of efficiently scaling up MCM-GPUs with up to 1024 streaming multiprocessors, and (2) Rome outperforms various competing designs in terms of energy efficiency (by up to 4x) and performance (by up to 143%).
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