AI 훈련에 사용되는 GPU와 기타 칩들은 데이터 센터 내부에서 "인터커넥트(interconnects)"를 통해 서로 통신합니다. 그러나 이러한 인터커넥트는 대역폭이 제한적이기 때문에 AI 훈련 성능에 병목 현상을 일으킵니다. 2022년 설문조사 결과에 따르면, AI 개발자들은 GPU의 용량 중 25% 이상을 활용하기 어렵다고 보고했습니다.
스타트업 [Startup Name]의 CEO 겸 공동 창립자인 비베크 라구나탄(Vivek Raghunathan)에 따르면, 해결책 중 하나는 훨씬 높은 대역폭을 제공하는 새로운 인터커넥트입니다. 그는 그 핵심 기술(secret sauce)이 데이터를 전송하기 위해 빛을 조작하는 실리콘 기반 물질인 실리콘 포토닉스(silicon photonics)라고 설명했습니다.
라구나탄은 TechCrunch 인터뷰에서 "Xscape는 가능한 최고의 성능을 제공하면서도 다양한 컴퓨팅 요소를 지속 가능한 방식으로 연결하는 플랫폼을 구축했습니다"라고 말했습니다. 이어 "이 플랫폼의 확장성은 현재 업계에는 존재하지 않는 에너지 효율적이고 비용 효율적인 시스템에 의존합니다"라고 덧붙였습니다.
Xscape는 실리콘 밸리 중심부 산타클라라(Santa Clara)에 본사를 두고 있지만, 그 기원은 컬럼비아 대학교(Columbia University) 연구실에서 비롯되었습니다. 이곳에서 알렉산더 가에타(Alexander Gaeta), 케렌 베르그만(Keren Bergman), 미할 립슨(Michal Lipson) 세 교수는 빛을 이용해 테라바이트(terabytes) 단위의 데이터를 전송할 수 있는 기술을 개발했습니다.
이 세 교수는 라구나탄과 가에타의 오랜 동료이자 레이저 엔지니어인 오카와치 요시토모(Yoshitomo Okawachi)를 영입한 후 2022년에 Xscape를 분사했습니다. 라구나탄은 Broadcom을 통해 합류하여 그곳에서 실리콘 포토닉스 팀 설립을 도왔으며, Intel에서는 회사의 실리콘 포토닉스 제품 매니저를 역임했습니다.
전통적인 인터커넥트는 전기적 신호 형태로 데이터를 전송하는 금속 와이어로 구성됩니다.
금속 기반 인터커넥트는 막대한 전력을 소모하고 많은 열을 발생시킵니다. 또한, 데이터 전송 매질의 전도도에 의해 대역폭이 제한됩니다. 게다가, 구성 요소 간에 광섬유 링크가 존재하는 데이터 센터의 경우, 인터커넥트의 전기 데이터를 광 신호로 변환하는 복잡한 과정을 거쳐야 합니다.
반면, Xscape가 사용하는 실리콘 포토닉스는 전력 소비가 극히 적고 발생하는 열 또한 미미합니다.
라구나탄은 "과거에는 주로 장거리 광섬유 시스템에 광통신을 이용했습니다. 하지만 최근 발전 덕분에 광학을 칩 위로 통합하는(optics-on-chip) 실리콘 포토닉스 형태의 기술이 가능해졌으며, 광 인터페이스를 전자 영역에서 칩 내부의 광 영역까지 직접 가져올 수 있게 되었습니다"라고 설명했습니다.
Xscape의 첫 제품은 데이터 센터 광섬유 인터커넥트용 프로그래머블 레이저로, 특히 GPU, AI 칩, 메모리 하드웨어 간의 링크에 사용됩니다. 라구나탄은 이 레이저가 서로 간섭 없이 다양한 색상의 빛(즉, 파장)을 활용하여 하나의 링크로 여러 데이터 스트림을 전송할 수 있다고 주장합니다.
그는 "밀집된 전기 시스템은 교차 간섭(crosstalk), 간섭 등 여러 문제를 일으키는 경향이 있습니다. 하지만 광 영역에서는 서로 다른 색상, 파장 또는 채널로 데이터를 변조하여, 동일한 전선이나 광섬유 내에서 함께 전파시키면서도 간섭을 일으키지 않을 수 있습니다"라고 말했습니다.
기술이 광고하는 대로 작동한다고 가정할 때, Xscape가 직면하는 어려움은 대부분의 하드웨어 스타트업과 마찬가지로 규모의 경제를 갖춘 제조 및 제품 판매입니다. Ayar나 Celestial 같은 포토닉스 경쟁사들보다 앞설 수 있는 점은, Xscape의 레이저가 휴대폰 및 노트북의 마이크로 일렉트로닉스 제작에 사용되는 시설과 동일하게 제작될 수 있다는 것입니다.
1세대 레이저는 4~16가지 색상만 방출할 수 있습니다. 하지만 Xscape는 이미 최대 128가지 색상을 방출할 수 있는 개선된 버전을 계획하고 있습니다.
Xscape는 벤더부터 하이퍼스케일러에 이르기까지 잠재적 배포를 앞둔 10개 고객과 "적극적으로 협력하고 있다"고 밝히며, 최근 진행한 4,400만 달러 규모의 시리즈 A 라운드에서 Cisco와 Nvidia로부터 자금을 유치했다고 전했습니다. 이 투자금은 전략적 투자가 아니므로 해당 기업들이 현재의 고객은 아닙니다. 하지만 라구나탄은 Cisco가 세계 최대 광학 네트워킹 부품 공급업체 중 하나임을 강조했습니다.
라구나탄은 "이는 Cisco와 Nvidia가 우리가 이 생태계에 기여하는 가치를 신뢰하고 있다는 것을 반영합니다"라고 말했습니다.
이번 최신 투자 라운드는 IAG Capital Partners가 주도했으며, 회사의 총 유치 자금액은 5,700만 달러에 달했습니다. 라구나탄에 따르면, 이 자금은 Xscape의 24명 규모 팀 성장과 레이저 및 관련 포토닉스 기술의 제작 규모 확장(scaling up)에 사용될 예정입니다.
그는 "이 자금 덕분에 Xscape는 플랫폼의 한계를 확장하고, 시뮬레이션, 고성능 컴퓨팅, AI 소프트웨어와 통합하여 모든 산업 고객이 혁신을 새로운 차원으로 끌어올릴 수 있도록 지원할 것입니다."
Xscape가 직면한 과제와 경쟁 구도 속에서, 이 기술이 향후 어떤 시장 변화를 이끌어낼지 주목됩니다.
[출처:] https://techcrunch.com/2024/10/15/xscape-is-building-multicolor-lasers-for-datacenters