Nvidia 首次推出用于 AI 数据中心的新型硅光子开关

快速阅读: 《硅角度》消息，英伟达在GTC大会上发布了新型数据中心交换机，采用共封装光学（CPO）技术，宣称能提升3.5倍能源效率。新品分为Spectrum-X和Quantum-X系列，预计今年晚些时候上市，旨在支持大规模人工智能应用。黄仁勋强调，新交换机突破了传统网络限制，助力构建百万GPU级人工智能工厂。

英伟达公司推出一组全新数据中心交换机，号称比现有硬件更加高效。这些设备于今日在圣何塞的GTC大会首次亮相。会议期间，英伟达首席执行官黄仁勋展示了公司最新的Blackwell Ultra显卡，并详细介绍了下一代AI芯片“Vera Rubin”系列，该系列预计将在2026年下半年发布。

英伟达的新型交换机分为两个系列：Spectrum-X光子系列采用以太网技术，而Quantum-X光子系列则基于InfiniBand协议。以太网和InfiniBand是广泛应用于企业网络的两种主流数据传输标准。这两条新交换机系列均基于一种名为共封装光学（CPO）的技术。CPO被视为一种更节能的传统网络设备构建方式的替代方案。英伟达声称其新产品能源效率提升了3.5倍。

更快的光网络
交换机负责在服务器之间或服务器与存储设备之间的数据传输。在过去，信息通过铜线以电信号形式传输。为了提高网络速度，数据中心运营商正在越来越多地采用光纤网络设计，利用光而非电来传输数据。连接到光网络的服务器仍以电信号形式处理数据。因此，在数据通过光纤电缆传输之前，需要将其转换为光束。到达目的地后，光束需要再次转换为接收服务器可识别的电信号。通常，这种光与电之间的转换由被称为可插拔收发器的小型设备完成，这些设备连接到为数据中心网络供电的交换机上。一个可插拔收发器包含激光器生成光束、调制器将数据编码进光束的物理属性中，以及其他各种光学组件。大型数据中心可能包含数百万个这样的设备。

英伟达称其新交换机无需可插拔收发器。该公司通过直接将收发器集成到交换机芯片实现了这一点。这种设计将大幅减少客户采购独立收发器的需求，从而显著降低硬件成本。英伟达的交换机采用了一种名为CPO的技术。该技术使交换机处理器和收发器得以整合在同一芯片内。过去，这两个组件只能分别放置在不同芯片上，这也是为什么目前公司需要将独立收发器模块插入交换机。将处理器和收发器集成在同一芯片内大幅缩短了两者间的物理距离，这使得数据在这两个组件间传输速度更快。此外，英伟达表示其交换机相比早期硬件所需的激光器数量减少了四分之三，因为激光器通常消耗了可插拔收发器模块绝大部分电力。

“人工智能工厂是一类具备极高规模的新数据中心，网络基础设施必须革新以跟上发展步伐，”黄仁勋说，“通过直接将硅光子集成到交换机中，英伟达突破了超大规模和企业网络的传统局限，并开启了百万GPU人工智能工厂的大门。”

新的网络设备
英伟达新交换机所使用的芯片采用了台积电的CPO技术。台积电将此技术称为紧凑型通用光子引擎，简称COUPE。这家芯片制造商称其可以将65纳米电子处理器与光子集成电路相结合。“台积电的硅光子解决方案结合了我们在尖端芯片制造和台积电-SoIC 3D芯片堆叠方面的优势，助力英伟达实现人工智能工厂扩展至百万GPU及以上规模的潜能，”台积电首席执行官魏哲家表示。

英伟达基于InfiniBand的硅光子交换机Quantum-X系列将配备144个端口，每个端口提供每秒800千兆位的吞吐能力。该公司称，这些设备在驱动人工智能数据中心网络时的速度是早期硬件的两倍。该系列产品预计今年晚些时候上市。同时，基于以太网的Spectrum-X光子系列将提供最高达400太比特每秒的吞吐能力。这些交换机将以128或512端口等多种配置上市。英伟达计划于2026年推出该系列产品。

图片：英伟达

SiliconANGLE联合创始人约翰·费瑞尔消息：

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