在本周臺積電歐洲OIP論壇上，Alchip和Ayar Labs展示了基于臺積電COUPE平臺的全集成、封裝內光I/O引擎，實現了下一代AI加速器的光學連接。該方案結合了Ayar的硅光子TeraPHY IC與Alchip的電氣接口芯片及可拆卸光纖連接器，每臺加速器可提供高達100 Tb/s的帶寬，并通過業界標準的UCIe接口與其他芯片連接。該解決方案面向需要光連接但無法從零構建自身光子系統的硬件開發者。

當臺積電于2024年推出緊湊通用光子引擎（COUPE）框架時，公司主要瞄準了像AMD或英偉達這樣能夠自行制造電子集成電路（EIC）和光子集成電路（PIC）并委托臺積電制造的大型芯片開發商。

然而，許多定制加速器的設計者沒有資源進行垂直集成（不像英偉達那樣掌控了從計算到擴展連接的整個技術棧，擁有NVL72、NVL144和NVL576平臺），他們往往會授權所有能授權的技術，然后專注于開發能夠使其解決方案區別于他人的知識產權。這正是Alchip和Ayar Labs生產型光學子系統發揮作用的地方，使小型芯片設計師能夠相對輕松地為芯片添加光學連接，而無需前期投入數千萬美元。

Alchip與Ayar Labs聯合開發的解決方案是一個三芯片組共封光I/O子系統，包括Alchip UCIe-A轉UCIe-S協議轉換器芯片組，終止加速器的UCIe-A接口，并基于UCIe-S實現擴展協議（UALink、PCIe、以太網、SUE），以及提供低功耗SerDes、調制驅動、時鐘和控制的Alchip EIC， 以及Ayar Labs的TeraPHY PIC，利用硅光子學進行光學調制和檢測。

Alchip協議轉換器還可以承載封裝在UCIe物理接口上的非UCIe協議，因此它可以與使用專有協議的計算芯片兼容。PIC采用微環架構，配備可拆卸光纖連接器以便制造，提供兩種鏈路選項：PAM4 CWDM（每跳100–200納秒，BER<10??）和DWDM快速跟隨器（每跳20–30納秒，BER<10?12）。

該光學子系統可實現極度擴展，支持每個加速器100+ Tb/s帶寬和每設備256+光端口，連接跨多個機架的數百個處理器，并將它們作為一個大型處理器運行。另外，公司設想他們的解決方案也可以用于內存擴展器。

參考設計（模型）包括兩個全準星加速器芯片、八個HBM堆棧、四個協議轉換器芯片組和八個Ayar Labs TeraPHY光學引擎，全部安裝在單一基板上，集成無源器件以保證功率完整性。Alchip的系統圖展示了該平臺連接XPU對XPU、XPU到交換機和交換機，甚至支持光學存儲器的擴展。

通過使用Alchip的子系統（以芯片組形式銷售），幾乎任何AI加速器開發者都能為其加速器實現超高帶寬、低延遲、節能的機架規模甚至多機架級連接，而這對小型公司來說內部開發成本過高。