隨著異構運算興起與大量節點偕同運算需求，現在資料中心、HPC與AI超級電腦不約而同發展高速互聯技術，光通訊技術也被視為在基於電訊號的傳輸技術將遭遇性能、能耗等技術牆之後的下一代傳輸媒介；Intel在2024年光通訊大會展示前瞻的光通訊技術，以稱為整合式光子學解決方案(IPS)打造首款完全整合的光學計算連接(OCI)小晶片，Intel也展示將OCI與處理器封裝後進行即時數據運算，實現基於光學的雙向傳輸。目前OCI技術仍處原型階段，但強調已與客戶合作，將OCI與客戶的SoC進行共同封裝作為高速I/O解決方案。
Intel所展示的首款OCI晶片旨在為長達100公尺的光纖進行每向64通道的32Gb/s，做為滿足AI基礎設施對高頻寬、低功耗與長距離傳輸需求，並支援未來CPU、GPU加速器等運算叢集連接的可擴充性與新一代運算架構，包括統一記憶體擴展與分散式資源。
▲Intel的OCI小晶片實證是與CPU封裝，不過OCI小晶片亦可與各種處理器、SoC共同封裝
根據Intel的說法，現行基於電技術的銅纜傳輸雖然也具備高頻寬密度與低功耗，但理想值僅限於1公尺與更短的距離，而現在用於資料中心與AI叢集導入的可插拔式光收發器模組雖然可擴展覆蓋範圍，不過成本與功耗則無法滿足AI工作負載的擴充需求；Intel透過共同封裝xPU與光學I/O解決方案能夠實現更高頻寬、更低延遲、更優異的能源效率與更長的覆蓋範圍。Intel強調透過OCI等光學I/O解決方案，能夠為異構處理器之間帶來更高的數據承載、更快的傳輸速度與更長的傳輸距離，但同時也保有出色的能耗效能比。
▲透過整合光通訊小晶片，比現行插拔光學更為節能
Intel的OCI小晶片透過經驗證的矽光子技術，結合整合晶片雷射與光學放大器的矽光子積體電路(PIC)與電氣IC，雖然此次的展示是將OCI小晶片與CPU進行共同封裝，不過也能適用於結合CPU、GPU、IPU與其它SoC進行封裝。
Intel在第一次的OCI實作實現達4Tbps的雙向資料傳輸，並可相容PCIe Gen 5技術；展示的光纖鏈路以兩個CPU平台透過單模光纖(SMF)跳線實現發射器與接收器的連接，量測出的光學誤碼率(BER)顯示在單光纖以8個波長、間隔200GHz的發射器光譜，與展示高品質的32Gbps發射器眼圖。
▲Intel計畫在2035年前實現128Gbps的OCI傳輸性能
當前OCI小晶片可實現每方向64通道32Gbps數據與100公尺的傳輸，不過Intel表示最終可能由於飛行時間延遲會限制在10公尺內；此外也展示出色的能耗效率，每位元傳輸僅消耗5pJ能量，遠優於當前可插拔光收發模組的每位元15pJ。Intel計畫持續提升OCI的頻寬，希冀在2030年前可達64Gbps、2035年前實現128Gbps的頻寬。
