Lightmatter apresenta superchip fotônico que supera os limites atuais para interconexões em IA
A Lightmatter, empresa norte-americana especializada em tecnologias baseadas em fotônica, revelou nesta semana seu novo projeto ambicioso para o mercado de inteligência artificial: o Passage M1000, uma plataforma de interconexão óptica de alto desempenho que promete suportar larguras de banda de até 114 Tbps.
A inovação visa eliminar gargalos de comunicação entre chiplets em processadores modulares, um dos maiores desafios técnicos da atualidade.
A proposta é simples e ousada: substituir interconexões tradicionais por ligações ópticas extremamente rápidas, permitindo a construção de processadores multi-chip com desempenho e escalabilidade sem precedentes.
Uma nova arquitetura para chips gigantescos e rápidos
O Passage M1000 é descrito como um interposer ativo 3D multi-retículo com oito tiles conectados — uma estrutura que cobre uma área total de 4.000 mm², muito além do que é comum nos processadores multi-chip atuais. A tecnologia possibilita o uso de 1.024 canais seriais de dados, cada um operando a 56 Gbps com modulação simples.
Além disso, o M1000 conta com 256 fibras ópticas externas, cada uma suportando 8 comprimentos de onda e entregando até 448 Gbps por linha, totalizando os impressionantes 114 Tbps.
O pacote físico do chip chega a 7.735 mm² e pode fornecer até 1.500W de potência para os componentes internos. Algo alinhado com as demandas energéticas das próximas gerações de chips voltados à inteligência artificial.
O Passage M1000 representa um marco para a indústria de semicondutores, quebrando limites físicos das interconexões tradicionais com soluções baseadas em fotônica
Nick Harris, fundador e CEO da Lightmatter
Passage L200: conectividade sem fronteiras dentro dos chips
Além do M1000, a Lightmatter também anunciou o Passage L200, um chiplet óptico 3D pensado para substituir completamente as interconexões de cobre por alternativas baseadas em luz. O L200 oferece 32 Tbps de banda total, enquanto a versão L200X atinge 64 Tbps. Quando integrados em um único pacote, os valores podem ultrapassar 200 Tbps.
O diferencial está na capacidade de oferecer conectividade “sem bordas” — ou seja, canais de dados podem ser posicionados em qualquer parte da superfície do chip, e não apenas nas bordas como ocorre em arquiteturas convencionais. Isso melhora em grande escala a comunicação interna entre componentes.
O L200 utiliza circuitos fotônicos desenvolvidos pela própria Lightmatter e integra IPs de chiplets da Alphawave, adotando a interface UCIe die-to-die e suporte para 320 SerDes multiprotocolo e multiplexação WDM de 16 comprimentos de onda por fibra, alcançando até 1,6 Tbps por fibra.
Produção em parceria com gigantes da indústria
A Lightmatter atua como uma empresa fabless, ou seja, não possui fábricas próprias. A produção dos componentes de silício é feita pela GlobalFoundries, utilizando a plataforma Fotonix, que integra lógica CMOS e fotônica no mesmo chip. Já os serviços de encapsulamento são realizados por grandes nomes como Amkor e ASE.
O Passage M1000 está previsto para chegar ao mercado no verão de 2025, enquanto o L200 deve ser lançado em 2026.
Cenários futuros: fim dos gargalos e um novo paradigma de interconexão?
O avanço proposto pela Lightmatter pode representar um ponto de inflexão no design de chips — principalmente aqueles voltados à inteligência artificial e à computação de alto desempenho (HPC).
Hoje, as interconexões baseadas em cobre já enfrentam limitações físicas severas, como aumento de latência, consumo elevado de energia e aquecimento à medida que os chips se tornam maiores e mais complexos.
Empresas como NVIDIA, que atualmente domina o mercado de aceleradores de IA com a família Hopper (H100, GH200) e interconectores como o NVLink, enfrentam o mesmo desafio: manter a comunicação entre milhares de núcleos e chips com mínima perda de desempenho. Embora o NVLink e o NVSwitch ofereçam alta largura de banda, ainda são baseados em eletricidade e por isso consomem mais e têm escala limitada.
A Lightmatter, ao adotar comunicação óptica com fotônica integrada, quer superar essas barreiras, com velocidades muito mais altas e consumo térmico mais controlado. Se bem-sucedida, a empresa poderá ser concorrente indireta de gigantes como NVIDIA, AMD e Intel, não necessariamente nos chips em si, mas na infraestrutura que conecta esses chips — um componente cada vez mais vital na equação do desempenho.
Comparativo: interconexões atuais vs. fotônicas
| Tecnologia | Largura de Banda Máxima | Tipo de Sinal | Eficiência Energética | Escalabilidade |
|---|---|---|---|---|
| NVLink (NVIDIA) | Até 900 GB/s por GPU (em clusters) | Elétrico | Alta (mas com grande consumo térmico) | Limitada pelo design físico |
| Infinity Fabric (AMD) | Até ~800 GB/s por socket | Elétrico | Alta (com otimizações) | Limitada a sistemas internos |
| Passage M1000 (Lightmatter) | 114 Tbps (14,25 TB/s) | Óptico | Muito alta | Extremamente escalável |
| Passage L200X | Até 64 Tbps por chiplet | Óptico | Alta | Conectividade “sem bordas” |
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O futuro da IA e da computação de alto desempenho
Embora a Lightmatter esteja tecnicamente entrando em um espaço disputado por empresas como NVIDIA, é mais provável que, ao menos em um primeiro momento, ela atue como fornecedora ou parceira tecnológica. Afinal, grandes players da indústria têm buscado alternativas para escalar suas arquiteturas e já trabalham com tecnologias de chiplets e empilhamento 3D.
Empresas como a NVIDIA podem, no futuro, adotar soluções ópticas de terceiros — ou até mesmo adquirir startups como a Lightmatter — caso a tecnologia se prove viável em produção. O mesmo vale para Intel e AMD, que já investem em interconexões de próxima geração com padrões como UCIe (Universal Chiplet Interconnect Express), que é compatível com o que a Lightmatter está propondo.
Portanto, com soluções como o M1000 e o L200, a Lightmatter aposta na fotônica como meio de interconexão pretende ultrapassar os limites de desempenho e eficiência energética que têm travado os avanços em arquiteturas modulares.
Se a tecnologia se provar viável em larga escala, podemos estar diante de uma mudança radical na forma como processadores são projetados, construídos e conectados.
Fonte: Lightmatter
