在高分辨率视频流、虚拟现实、物联网（IoT）、高性能计算（HPC）以及人工智能和机器学习（AI/ML）的驱动下，全球数据需求与日俱增。因此，网络和数据中心面临着越来越大的压力，需要在全球范围内扩展带宽、降低延迟和功耗。
InfiniLink是一家总部位于开罗的创新型半导体初创公司，其正通过开发面向AI驱动数据中心的先进光学数据连接芯片，来应对这些挑战。InfiniLink凭借在模拟混合信号设计和硅光子学领域的深厚专业知识，设计集成光学收发器芯粒（iOTC）。随着AI工作负载和数据密集型应用的不断增加，传统电光互连技术在能效和可扩展性方面已接近极限，而InfiniLink的iOTC技术带来了突破，可同时支持低功耗的可插拔光模块以及高带宽密度的光电共封装（CPO）引擎。
在数据中心的光互连中，串行器/解串器（SerDes）作为高速电接口，负责将并行数据转换为串行信号，反之亦然。它在主机端运行，可通过少量电通道实现高速数据传输。SerDes与光学引擎接口，实现光纤传输中的电-光（E/O）和光-电（O/E）转换。
InfiniLink首席技术官兼联合创始人Botros George表示：“我们的使命是在新一代AI数据中心内实现数据连接，以满足市场对超高速、低功耗集成光学引擎的需求，并提供先进的带宽密度和能效。
InfiniLink正在开发高度集成的光学收发器芯粒，通过先进封装技术将硅光子学和模拟混合信号组件相结合。这类复杂光学引擎的实现，在很大程度上依赖于多学科建模与仿真，以进行设计优化和系统级验证。
寻找合适的工具
2022年，在中东地区Ansys Apex渠道合作伙伴Fluid Codes的支持下，InfiniLink加入了Ansys初创公司计划，以低成本获得了业界领先的Ansys仿真工具，在设计中充分利用Ansys光学、光子学和电磁软件的强大功能。通过该计划，InfiniLink使用了诸如Ansys HFSS高频电磁仿真软件，Ansys Lumerical FDTD先进3D电磁仿真软件以及Ansys Lumerical INTERCONNECT光子集成电路设计与仿真软件工具。
这些工具在设计各种有源和无源光子学器件方面发挥了重要作用，使团队能够构建定制光子工艺设计套件（PDK），以优化、替换或补充标准代工厂PDK中的缺失元件。
InfiniLink集成光学收发器芯粒（iOTC）在可插拔和共封装光学中的应用
解决复杂的多学科设计难题
George和他的团队进一步说明，新思科技旗下的Ansys工具集，已被证明对于高度复杂的多学科问题建模至关重要。其中一个典型示例是，对微环调制器（MRM）中的大功率非线性与自热效应进行建模，并评估其对PAM4等复杂调制格式的影响。基于这种综合模型，我们设计了新颖的解决方案。
微环调制器（MRM）中大功率非线性与自热效应的简化建模流程
另一个关键用例是对行波马赫-曾德尔（Mach-Zehnder Modulator）调制器（TWMZM）的设计优化，通过结合使用Lumerical软件和HFSS软件，捕获调制器电极的电磁性能与调制器输出的光学性能之间的相互作用。
行波马赫-曾德尔调制器（TWMZM）的多物理场建模
利用高性能计算（HPC）加速设计周期
复杂的多学科建模之外，Ansys工具还提供了强大的高性能计算功能，包括GPU加速仿真。这种计算优势有助于广泛探索不同架构的设计空间，并优化单个设计的良率，从而将仿真时间大幅缩短几个数量级，同时在组件和系统层面提供更深入的洞察。
推动光学连接的未来发展
George表示：“借助这种多学科仿真流程以及Ansys工具的加速计算能力，我们的模型有助于团队更深入地理解问题，并开发出高度优化的创新解决方案。这对我们的产品开发周期产生了颠覆性影响。”
随着AI工作负载和云基础设施的持续扩展，市场对高速、低功耗数据连接解决方案的需求也在加速增长。在Ansys仿真工具和Fluid Codes的持续支持下，InfiniLink不断开拓技术前沿——设计新一代集成光学引擎，为未来AI驱动的数据中心提供支持。
进一步了解有关Ansys初创公司计划的更多详情。
Advantage博客
Ansys Advantage博客（The Advantage Blog）由Ansys专家和其他技术专家撰写，让您随时了解Ansys如何为创新赋能，推动人类踏上伟大征程。