NVIDIA MỚI Các nền tảng chuyển đổi 400 Tb/s dựa trên Silicon Photonics cho phép các cụm với hàng triệu GPUS

Tại GTC 2025, Nvidia đã giới thiệu các nền tảng chuyển mạch Spectrum-X Photonics và Quantum-X Photonics cho các trung tâm dữ liệu exascale sử dụng quang học silicon. Các nền tảng chuyển mạch mới tăng tốc độ truyền dữ liệu lên 1.6 Tbs mỗi cổng và 400 Tbs tổng cộng, cho phép hàng triệu GPU hoạt động cùng nhau một cách mượt mà. Nvidia cho biết các bộ chuyển mạch mới cung cấp băng thông cao hơn, tổn thất năng lượng thấp hơn và độ tin cậy vượt trội so với các giải pháp mạng truyền thống.

Các nền tảng Spectrum-X Photonics Ethernet và Quantum-X Photonics InfiniBand cung cấp tốc độ 1.6 Tbs mỗi cổng, gấp đôi so với các giải pháp Ethernet đồng hàng đầu hiện tại, với băng thông tổng lên đến 400 Tbs qua nhiều cấu hình cổng khác nhau. Các switch Spectrum-X Photonics của Nvidia có nhiều cấu hình, cung cấp 128 cổng ở tốc độ 800 Gbs hoặc 512 cổng ở tốc độ 200 Gbs, đạt tổng băng thông 100 Tbs.

Mô hình có công suất cao hơn cung cấp 512 cổng ở tốc độ 800 Gbs hoặc 2.048 cổng ở 200 Gbs, đạt hiệu suất 400 Tbs. Dòng sản phẩm Quantum-X Photonics có 144 cổng ở 800 Gbs InfiniBand, sử dụng 200 Gbs SerDes để truyền dữ liệu hiệu quả. So với các giải pháp mạng thế hệ trước, Quantum-X gấp đôi hiệu suất và tăng khả năng mở rộng AI lên năm lần, phù hợp cho các khối lượng công việc nặng và xây dựng các cụm AI lớn hơn.

Các switch Quantum-X InfiniBand được trang bị hệ thống làm mát bằng chất lỏng, giúp các chip quang silicon hoạt động hiệu quả mà không bị quá nhiệt. Điều này mang lại hiệu suất năng lượng tốt hơn 3,5 lần, độ tin cậy mạng cao gấp 10 lần, và độ bền tín hiệu mạnh hơn 63 lần, giảm tiêu thụ điện năng và cải thiện hiệu suất lâu dài. Ngoài ra, tốc độ triển khai tăng gấp 1 lần.

Theo Nvidia, các công nghệ này giúp tăng hiệu quả cho các trung tâm dữ liệu AI quy mô lớn. Các nền tảng Spectrum-X Photonics Ethernet và Quantum-X Photonics InfiniBand của Nvidia sử dụng công nghệ silicon photonics của TSMC, gọi là Compact Universal Photonic Engine COUPE, kết hợp mạch tích hợp điện tử 65nm với mạch tích hợp quang học, sử dụng công nghệ đóng gói SoIC-X của công ty.

Nvidia đã hợp tác với Coherent, Corning, Foxconn, Lumentum, Senko và các công ty khác để xây dựng hệ sinh thái silicon photonics riêng, giúp tạo ra chuỗi cung ứng ổn định cho việc phát triển các cụm AI và trung tâm dữ liệu bằng phần cứng độc quyền. Nvidia dự kiến sẽ phát hành các công tắc Quantum-X InfiniBand vào cuối năm 2025, trong khi các công tắc Spectrum-X Photonics Ethernet sẽ ra mắt vào năm 2026.

Mặc dù những tiến bộ này hứa hẹn cải thiện đáng kể, việc tích hợp quang học silicon ở quy mô lớn là phức tạp và sự chấp nhận rộng rãi phụ thuộc vào việc các tổ chức sẵn sàng nâng cấp hạ tầng mạng hiện có. Dù còn nhiều thách thức, công nghệ quang học silicon của Nvidia là một bước tiến lớn trong mạng AI. Nvidia vẫn chưa công bố kế hoạch tương lai cho thiết bị mạng của mình, nhưng lộ trình của COUPE từ TSMC rất hứa hẹn, có thể sẽ được Nvidia theo đuổi.

Phiên bản tiếp theo của công nghệ quang điện silicon từ TSMC sẽ tích hợp công nghệ COUPE trong gói CoWoS, kết hợp quang học trực tiếp với công tắc, cho phép kết nối quang với tốc độ lên tới 6.4 Tbs. Phiên bản thứ ba dự kiến đạt tốc độ 12.8 Tbs, tích hợp trực tiếp vào gói bộ xử lý.

Nguồn: www.tomshardware.com/networking/nvidias-silicon-photonics-based-1-6-tb-s-switch-platforms-enable-clusters-with-millions-of-gpus