AI डेटा केंद्रों के लिए सिलिकॉन फोटोनिक्स में बढ़त मजबूत करने को GlobalFoundries ने खरीदी AMF

AI डेटा अब रोशनी की रफ्तार से: GlobalFoundries ने सिंगापुर की AMF को अपने साथ मिलाया

GlobalFoundries ने सिलिकॉन फोटोनिक्स की विशेषज्ञ सिंगापुर स्थित Advanced Micro Foundry का अधिग्रहण किया है। यह कदम कृत्रिम बुद्धिमत्ता (AI) के बुनियादी ढांचे में ऑप्टिकल तकनीक को केंद्र में ले आता है। सौदे की शर्तों का खुलासा नहीं किया गया है। इससे AMF के 15 से अधिक वर्षों के फोटोनिक्स विनिर्माण अनुभव और बौद्धिक संपदा का मेल GlobalFoundries के वैश्विक नेटवर्क से होगा। कंपनी के अधिकारियों का कहना है कि संयुक्त परिचालन राजस्व के लिहाज से सिलिकॉन फोटोनिक्स की सबसे बड़ी विशुद्ध फाउंड्री बनेगा। यह AI डेटा केंद्रों, उच्च गति संचार, सेंसिंग और उभरती क्वांटम प्रणालियों की जरूरतें पूरी करने की स्थिति में होगा। अधिग्रहण के साथ सिंगापुर की Agency for Science, Technology and Research (A*STAR) के साथ एक नई शोध साझेदारी भी होगी। साथ ही, अगली पीढ़ी की सामग्रियों और 400 गीगाबिट प्रति सेकंड की कड़ियों पर केंद्रित सिलिकॉन फोटोनिक्स उत्कृष्टता केंद्र बनाने की योजना है।

सिलिकॉन फोटोनिक्स में वेवगाइड और मॉड्यूलेटर जैसे प्रकाश-आधारित घटकों को सिलिकॉन पर सामान्य इलेक्ट्रॉनिक्स के साथ जोड़ा जाता है। यह कई छोटी और लंबी दूरी की डेटा कड़ियों में तांबे की पटरियों की जगह ऑप्टिकल फाइबर और एकीकृत प्रकाशिकी का इस्तेमाल करता है। इससे बिजली की खपत और गर्मी घटती है, जबकि सर्वर, एक्सेलरेटर रैक और स्टोरेज प्रणालियों के बीच बैंडविड्थ काफी बढ़ जाती है। डेटा केंद्रों के भीतर AI प्रशिक्षण क्लस्टर हर घंटे पेटाबाइट डेटा स्थानांतरित कर रहे हैं और तांबे के कनेक्शन अपनी भौतिक सीमाओं के करीब पहुंच रहे हैं। ऐसे में ऑप्टिकल मार्ग इस क्षेत्र की प्राथमिकता बन गए हैं।

AI और उन्नत नेटवर्क के लिए सिलिकॉन फोटोनिक्स क्यों अहम है

आधुनिक AI, GPU, कस्टम एक्सेलरेटर और उच्च गति स्टोरेज के विशाल नेटवर्क पर निर्भर करता है। इन घटकों के बीच डेटा भेजने में अक्सर बिजली बजट और प्रदर्शन, दोनों का बड़ा हिस्सा खर्च होता है। तांबे की केबल और बिजली आधारित SerDes कड़ियों में उच्च आवृत्तियों और दूरी बढ़ने पर सिग्नल कमजोर पड़ता है। इससे रिपीटर लगाने और वोल्टेज बढ़ाने की जरूरत होती है, जो ऊर्जा खपत और विलंबता बढ़ाती है। ऑप्टिकल कड़ियां डेटा को प्रकाश के रूप में भेजती हैं। प्रकाश लंबी दूरी तक बहुत कम क्षति और क्रॉसटॉक के साथ पहुंचता है और प्रति बिट काफी कम ऊर्जा लेता है।

सिलिकॉन फोटोनिक्स, सिलिकॉन वेफर पर नियंत्रण इलेक्ट्रॉनिक्स के साथ ऑप्टिकल कार्यों को एकीकृत करता है। फाउंड्री प्रकाश को दिशा देने वाले वेवगाइड, डेटा को कूटबद्ध करने वाले मॉड्यूलेटर और प्रकाश को वापस विद्युत संकेतों में बदलने वाले फोटोडिटेक्टर बनाती हैं। एकीकृत तरीके अलग-अलग ट्रांसीवर मॉड्यूल की जगह छोटे, कम गर्म होने वाले और अक्सर सस्ते ऑप्टिकल इंजन लाते हैं। इससे प्रति रैक डेटा प्रवाह बढ़ता है, शीतलन की जरूरत घटती है और हाइपरस्केल डेटा केंद्रों तथा दूरसंचार नेटवर्क की विश्वसनीयता सुधरती है।

यह तकनीक लचीली भी है। यह प्लग-इन ट्रांसीवर को सहारा देती है, जिनसे मौजूदा स्विच अपग्रेड किए जा सकते हैं। यह को-पैकेज्ड ऑप्टिक्स को भी संभव बनाती है, जिसमें ऑप्टिकल इंजन एक ही पैकेज में स्विच या एक्सेलरेटर सिलिकॉन के पास लगाए जाते हैं। को-पैकेज्ड ऑप्टिक्स पैकेज के भीतर विद्युत मार्ग को कुछ मिलीमीटर तक सीमित करता है और लंबी दूरी के लिए फाइबर का इस्तेमाल करता है। लिंक की गति 400G से बढ़कर 800G और उससे आगे जाने पर यह डिज़ाइन ऊर्जा दक्षता और सिग्नल की अखंडता बेहतर करता है।

AMF सौदे से GlobalFoundries को क्या हासिल होगा

Advanced Micro Foundry को पहली समर्पित सिलिकॉन फोटोनिक्स फाउंड्री के रूप में जाना जाता है। 2017 में A*STAR के Institute of Microelectronics से अलग होकर बनी यह कंपनी दूरसंचार, डेटा केंद्र, LiDAR और सेंसर क्षेत्र के ग्राहकों को विनिर्माण, प्रोटोटाइप और परीक्षण सेवाएं देती है। AMF में करीब 250 कर्मचारी हैं। यह 200 मिलीमीटर वेफर प्लेटफॉर्म से दुनिया भर के ग्राहकों को सेवा देती है और मांग बढ़ने पर 300 मिलीमीटर उत्पादन की ओर बढ़ने की योजना रखती है।

AMF के अधिग्रहण से GlobalFoundries को परिपक्व प्रोसेस डिज़ाइन किट, डिवाइस लाइब्रेरी और फोटोनिक उपकरणों के एकीकरण व परीक्षण का गहरा अनुभव रखने वाली टीम मिलेगी। कंपनी लंबी दूरी के ऑप्टिकल संचार, डेटा केंद्र के भीतर की कड़ियों और ऑटोमोटिव सेंसिंग तथा क्वांटम फोटोनिक्स जैसे विशेष बाजारों की मांग पूरी कर सकेगी। संयुक्त पैमाने से ग्राहकों को अलग-अलग भौगोलिक क्षेत्रों से आपूर्ति लेने और वैकल्पिक स्रोतों को प्रमाणित करने का अवसर भी मिलेगा, जिससे महत्वपूर्ण बुनियादी ढांचा परियोजनाओं में आपूर्ति का जोखिम घटेगा।

GlobalFoundries ने कहा कि अमेरिका में उसकी मौजूदा सिलिकॉन फोटोनिक्स क्षमताओं को दुनिया भर के ग्राहकों के लिए सिंगापुर स्थित विनिर्माण का साथ मिलेगा। लक्ष्य ऑप्टिकल ट्रांसीवर, को-पैकेज्ड ऑप्टिक्स और एकीकृत फोटोनिक समाधानों को बाजार तक पहुंचाने की गति बढ़ाना है, ताकि AI और क्लाउड ऑपरेटरों की बढ़ती बैंडविड्थ और दक्षता संबंधी जरूरतें पूरी हो सकें।

सिंगापुर में नया अनुसंधान एवं विकास केंद्र और A*STAR के साथ दीर्घकालीन साझेदारी

GlobalFoundries की योजना सिंगापुर में सिलिकॉन फोटोनिक्स उत्कृष्टता केंद्र स्थापित करने की है। यह A*STAR के साथ मिलकर 400 गीगाबिट प्रति सेकंड और उससे तेज कड़ियों के लिए सामग्री और उपकरणों पर शोध करेगा। यह गति मौजूदा डेटा केंद्र चक्रों के अनुरूप है, जहां स्विच और सर्वर कनेक्टिविटी के लिए 400G और 800G मानक आधार हैं और ऑपरेटर अगली पीढ़ी के मॉड्यूल का मूल्यांकन पहले से कर रहे हैं।

कंपनी ने कहा कि सिंगापुर का अनुसंधान एवं विकास सीधे उसके फोटोनिक्स प्लेटफॉर्म और उत्पाद रोडमैप में योगदान देगा। फोटोनिक्स और क्वांटम शोध में सिंगापुर का शुरुआती निवेश तथा वहां पहले से मौजूद सेमीकंडक्टर प्रतिभा, विनिर्माण बढ़ाने के साथ उपकरण भौतिकी और प्रक्रिया नवाचार को आगे बढ़ाने के लिए इसे व्यावहारिक जगह बनाते हैं। GlobalFoundries सिंगापुर में कई फैब में करीब 3,800 लोगों को रोजगार देती है। यह आधार प्रयोगशाला के नतीजों को उत्पादन लाइन तक पहुंचाने में मदद करता है।

यह कदम यह भी दिखाता है कि सार्वजनिक शोध किस तरह व्यावसायिक क्षमता में बदल सकता है। A*STAR के Institute of Microelectronics से AMF की शुरुआत अकादमिक शोध से औद्योगिक पैमाने के समाधानों तक पहुंचने की कड़ी का उदाहरण है। नई साझेदारी का लक्ष्य भविष्य के फोटोनिक प्लेटफॉर्म के लिए यह रास्ता छोटा करना है। इनमें नई सामग्रियां भी शामिल हैं, जो अधिक गति, कम क्षति और कम बिजली खपत वाली ऑप्टिकल कड़ियों को संभव बना सकती हैं।

कंपनियों के अधिकारियों की राय

GlobalFoundries के मुख्य कार्यकारी टिम ब्रीन ने सिलिकॉन फोटोनिक्स को मौजूदा और भविष्य के AI बुनियादी ढांचे की बुनियादी जरूरत बताया। उन्होंने कहा कि कंपनी डेटा केंद्रों और विस्तृत क्षेत्र के नेटवर्क में बिजली की खपत घटाने तथा डेटा प्रवाह बढ़ाने वाले ऑप्टिकल समाधानों का उत्पाद रोडमैप विस्तार करने के लिए AMF की क्षमता और विशेषज्ञता का इस्तेमाल करेगी।

सिलिकॉन फोटोनिक्स तकनीक AI बुनियादी ढांचे के लिए अनिवार्य है। डेटा का प्रवाह तेज होने और कार्यभार अधिक जटिल बनने के साथ, सूचना को अधिक गति, सटीकता और ऊर्जा दक्षता से भेजने की क्षमता अब AI डेटा केंद्रों और उन्नत दूरसंचार नेटवर्क के लिए बुनियादी जरूरत है।

AMF के मुख्य कार्यकारी जगदीश CV ने दोनों कंपनियों के बीच तालमेल और व्यापक उत्पाद पोर्टफोलियो के जरिए अधिक बाजारों तक पहुंचने की संभावना पर जोर दिया।

AMF और GF नवाचार और ग्राहकों के साथ करीबी साझेदारी की साझा सोच रखते हैं, ताकि अलग पहचान वाले समाधान दिए जा सकें। तकनीकों के पूरक पोर्टफोलियो के साथ हम बाजारों और ग्राहकों के व्यापक दायरे के लिए सिलिकॉन फोटोनिक्स को आगे बढ़ाने को लेकर उत्साहित हैं।

ऑप्टिकल कनेक्शन की वैश्विक दौड़ में इस बदलाव की जगह

ऑप्टिकल कड़ियां पूरे उद्योग में रणनीतिक प्राथमिकता बन गई हैं। AI के बड़े क्लस्टरों की जरूरतें पूरी करने के लिए नेटवर्क चिप निर्माता और हाइपरस्केल ऑपरेटर प्लग-इन तथा को-पैकेज्ड ऑप्टिक्स की ओर बढ़ रहे हैं। Nvidia जैसी कंपनियों ने नेटवर्किंग सिलिकॉन को ऑप्टिकल कनेक्शन के साथ पैकेज करने के लिए अग्रणी फाउंड्री के साथ काम किया है। Ayar Labs, Celestial AI और Lightmatter जैसी उद्यम-पूंजी समर्थित कंपनियां चिपों के बीच ऑप्टिकल कनेक्शन बना रही हैं। इनमें से कुछ विनिर्माण के लिए GlobalFoundries का इस्तेमाल करती हैं। क्वांटम कंप्यूटिंग में GlobalFoundries बड़े पैमाने की क्वांटम प्रणालियों के लिए फोटोनिक्स आधारित चिप बनाने को PsiQuantum के साथ काम करती है।

अमेरिका और यूरोप में मौजूदा परिचालन के साथ सिंगापुर में अधिक क्षमता GlobalFoundries को विविध विनिर्माण आधार देती है। इससे उन क्लाउड प्रदाताओं और दूरसंचार कंपनियों को मदद मिलती है जो महत्वपूर्ण घटकों की आपूर्ति कई क्षेत्रों से लेना चाहती हैं। डेटा संचार, सेंसिंग और कंप्यूटिंग में इस्तेमाल बढ़ने के साथ यह सिंगापुर को सिलिकॉन फोटोनिक्स के डिजाइन, निर्माण और परीक्षण का केंद्र बनाने में भी मदद करता है।

यह अधिग्रहण GlobalFoundries और सिंगापुर के लंबे जुड़ाव को भी आगे बढ़ाता है। 2010 में कंपनी ने Chartered Semiconductor का अधिग्रहण किया था, जिससे देश में उसकी मौजूदगी बढ़ी। AMF सौदे से फोटोनिक्स में विशेषज्ञता जुड़ती है, जो AI बुनियादी ढांचे पर मौजूदा खर्च की लहर के अनुरूप है।

तकनीकी परिचय: वेफर के आकार से को-पैकेज्ड ऑप्टिक्स तक

दो बातें बताती हैं कि यह सौदा फोटोनिक्स को अपनाने की गति क्यों बदल सकता है: वेफर का आकार और पैकेजिंग।

200 मिलीमीटर से 300 मिलीमीटर वेफर तक

AMF का मौजूदा उत्पादन 200 मिलीमीटर वेफर पर होता है। ग्राहकों की मांग बढ़ने पर GlobalFoundries इसे 300 मिलीमीटर तक ले जाने की योजना बना रही है। बड़े वेफर पर प्रति वेफर अधिक डाई बनती हैं, पैमाने की दक्षता सुधरती है और अक्सर अधिक उन्नत उपकरणों का इस्तेमाल संभव होता है। फोटोनिक्स प्लेटफॉर्म को 300 मिलीमीटर पर ले जाने से प्रति कार्य की लागत घट सकती है और अधिक संख्या में ट्रांसीवर तथा ऑप्टिकल इंजन बनाए जा सकते हैं। इस बदलाव के लिए प्रक्रिया का सावधानीपूर्वक हस्तांतरण और प्रमाणन जरूरी है, ताकि वेवगाइड में कम प्रसार क्षति और वेफर पर मॉड्यूलेटर का एकसमान व्यवहार जैसी ऑप्टिकल खूबियां बनी रहें।

प्लग-इन मॉड्यूल से को-पैकेज्ड ऑप्टिक्स तक

दशकों से नेटवर्क उपकरण स्विच के सामने लगने वाले प्लग-इन ऑप्टिकल मॉड्यूल पर निर्भर रहे हैं। ये मॉड्यूल अहम बने रहेंगे, क्योंकि इनके जरिए ऑपरेटर पूरे सिस्टम बदले बिना ऑप्टिक्स अपग्रेड कर सकते हैं। को-पैकेज्ड ऑप्टिक्स बदलाव लाता है। इसमें ऑप्टिकल इंजन स्विच ASIC या एक्सेलरेटर के साथ एक ही सब्सट्रेट पर, बेहद छोटी विद्युत पटरियों के साथ लगाए जाते हैं। इससे सिग्नल की क्षति और बिजली की खपत घटती है तथा हर चेसिस में अधिक कुल बैंडविड्थ मिलती है। फाउंड्री स्तर पर फोटोनिक्स और इलेक्ट्रॉनिक्स का एकीकरण इस संरचना को संभव बनाने की अहम शर्त है और GlobalFoundries के रोडमैप का प्रमुख क्षेत्र है।

400G क्यों अहम है

AI डेटा केंद्रों के आधुनिक रैक 100G लेन के गुणकों में डेटा भेजते हैं। 400G ट्रांसीवर आम तौर पर चार 100G लेन इस्तेमाल करता है, जबकि 800G में यह संख्या दोगुनी होती है। कम बिजली खपत के साथ बड़े पैमाने पर भरोसेमंद 400G और 800G हासिल करना टेराबिट श्रेणी की कड़ियों की दिशा में व्यावहारिक अगला कदम है। इन गतियों पर सामग्री, मॉड्यूलेटर और कम क्षति वाले वेवगाइड पर शोध उद्योग को प्रति बिट लागत और बिजली खपत घटाने में मदद करता है। डेटा केंद्र नेटवर्क डिजाइन में यही दो मापदंड सबसे अहम हैं।

जोखिम, एकीकरण और आगे किन बातों पर नजर रखें

सिलिकॉन फोटोनिक्स प्लेटफॉर्म का विस्तार आसान नहीं है। उत्पादन उपज ऑप्टिकल क्षति, उपकरणों की एकरूपता, पैकेजिंग के संरेखण और परीक्षण के दायरे पर निर्भर करती है। 200 मिलीमीटर से 300 मिलीमीटर पर जाने के लिए अधिक डाई और अक्सर नए उपकरणों पर प्रक्रिया नियंत्रण जरूरी है। ग्राहक के डिजाइन नियम स्थिर रखने के लिए टीमों और PDK का एकीकरण सावधानी से करना होगा। लेजर, सामग्री और उन्नत पैकेजिंग की आपूर्ति शृंखलाओं को भी वेफर उत्पादन के अनुरूप बढ़ाना होगा।

ग्राहकों द्वारा अपनाने का समय भी एक अनिश्चित कारक है। कई क्लाउड ऑपरेटर स्विच सिलिकॉन और नेटवर्क संरचना के उन्नयन चक्रों के अनुसार कई वर्षों में ऑप्टिक्स बदलते हैं। ग्राहकों को प्लग-इन मॉड्यूल से को-पैकेज्ड ऑप्टिक्स की ओर लाने के लिए भरोसेमंद टिकाऊपन, सेवा मॉडल और क्षेत्र में ऑप्टिक्स की मरम्मत या उसे बदलने की क्षमता साबित करनी होगी।

प्रतिस्पर्धा तीव्र है। अग्रणी फाउंड्री और नेटवर्क सिलिकॉन विक्रेता सभी ऑप्टिकल इंटरकनेक्ट में निवेश कर रहे हैं। जो कंपनियां उच्च उत्पादन उपज, मजबूत डिजाइन इकोसिस्टम और पैकेजिंग की ठोस साझेदारी को एक साथ जोड़ सकेंगी, वे अगली पीढ़ी के स्विच और AI क्लस्टरों में सबसे अधिक जगह हासिल करेंगी।

सिंगापुर और एशिया के चिप इकोसिस्टम पर असर

सिंगापुर ने वर्षों से फोटोनिक्स, क्वांटम शोध और सेमीकंडक्टर विनिर्माण में निवेश किया है। देश का सेमीकंडक्टर क्षेत्र सकल घरेलू उत्पाद में महत्वपूर्ण योगदान देता है और सरकारी एजेंसियों ने डिजाइन, उन्नत पैकेजिंग तथा विशेष सामग्रियों को मजबूत करने के कार्यक्रम शुरू किए हैं। AMF का शोध संस्थान से अलग होकर वैश्विक आपूर्तिकर्ता बनना और अब एक अग्रणी अनुबंध चिप निर्माता का हिस्सा होना दिखाता है कि सार्वजनिक धन से हुआ शोध निर्यात योग्य विशेषज्ञता की नींव कैसे रख सकता है।

नया उत्कृष्टता केंद्र और बढ़ा हुआ उत्पादन उन स्टार्टअप और बहुराष्ट्रीय कंपनियों को आकर्षित कर सकता है जो एशिया में ऑप्टिकल इंजन का डिजाइन और विनिर्माण करना चाहती हैं, साथ ही उत्तरी अमेरिका और यूरोप की फाउंड्री क्षमता तक पहुंच बनाए रखना चाहती हैं। आपूर्ति शृंखला की मजबूती के लिए सिंगापुर एक तटस्थ और स्थिर केंद्र के रूप में आकर्षक है। फोटोनिक्स, क्वांटम और सेंसिंग पर काम करने वाले डीप-टेक स्टार्टअप के लिए एक ही इकोसिस्टम में प्रोटोटाइप, पायलट उत्पादन और बड़े पैमाने पर उत्पादन तक आसान पहुंच बाजार में पहुंचने का समय घटा सकती है।

GlobalFoundries के लिए संचार बुनियादी ढांचा और डेटा केंद्र खंड पहले से ही सबसे तेजी से बढ़ते कारोबारों में शामिल हैं। अधिकारियों ने संकेत दिया है कि मौजूदा रफ्तार से इस्तेमाल बढ़ता रहा तो दशक खत्म होने से पहले सिलिकॉन फोटोनिक्स का वार्षिक राजस्व कई अरब डॉलर तक पहुंच सकता है। AMF का अधिग्रहण और A*STAR के साथ साझेदारी क्षमता बढ़ाकर, नवाचार तेज करके और क्षेत्रीय अड़चनें घटाकर इस रफ्तार को बनाए रखने के लिए तैयार की गई है।

जानने योग्य बातें

• GlobalFoundries ने सिलिकॉन फोटोनिक्स की क्षमता और विशेषज्ञता बढ़ाने के लिए सिंगापुर स्थित Advanced Micro Foundry का अधिग्रहण किया; वित्तीय शर्तों का खुलासा नहीं किया गया है।
• संयुक्त परिचालन राजस्व के लिहाज से GlobalFoundries को सिलिकॉन फोटोनिक्स की सबसे बड़ी विशुद्ध फाउंड्री के रूप में स्थापित करता है।
• सिंगापुर का नया सिलिकॉन फोटोनिक्स उत्कृष्टता केंद्र 400G और उससे तेज ऑप्टिकल तकनीकों पर A*STAR के साथ काम करेगा।
• AMF से 200 मिलीमीटर प्लेटफॉर्म, परिपक्व प्रोसेस डिज़ाइन किट और वैश्विक ग्राहक आधार मिलेगा। इसे 300 मिलीमीटर तक बढ़ाने की योजना है।
• सिलिकॉन फोटोनिक्स प्रकाश के जरिए डेटा भेजता है और तांबे की तुलना में बिजली की खपत तथा विलंबता घटाता है। यह AI डेटा केंद्रों और दूरसंचार नेटवर्क के लिए अहम है।
• GlobalFoundries का लक्ष्य डेटा संचार और कंप्यूटिंग के लिए प्लग-इन ट्रांसीवर से लेकर को-पैकेज्ड ऑप्टिक्स तक उत्पादों को तेजी से विकसित करना है।
• Ayar Labs, Celestial AI, Lightmatter और क्वांटम क्षेत्र की PsiQuantum जैसी स्टार्टअप कंपनियां ऑप्टिकल कनेक्शन की ओर हो रहे व्यापक बदलाव का हिस्सा हैं।
• अहम चुनौतियों में उत्पादन उपज, बड़े वेफर पर प्रक्रिया हस्तांतरण, उन्नत पैकेजिंग और ग्राहकों द्वारा अपनाने के चक्र शामिल हैं।