GTC 2025에서 NVIDIA는 NVIDIA Spectrum-X(이더넷 표준 기반) 및 NVIDIA Quantum-X(InfiniBand 표준 기반) 실리콘 광자 네트워크 스위치를 출시했습니다. 이를 통해 AI 공장은 여러 지역에 걸쳐 수백만 개의 GPU를 연결하면서도 에너지 소비와 운영 비용을 크게 줄일 수 있습니다.
NVIDIA 실리콘 포토닉스 CPO
슬라이드 아래에 나열된 파트너로는 Broway Technologies, Coherent, Corning, Fabrinet, Foxconn, Lumentum 등이 있습니다.
CPO(co-packaged optoelectronics)는 네트워크 스위칭 칩과 광 트랜시버를 동일한 슬롯에 조립하여 칩과 모듈의 공동 패키지를 형성합니다. CPO 기술은 칩을 보다 통합하고 보다 안정적인 성능을 제공하는 동시에 패키징 비용을 줄이고 패키징 효율성을 개선할 수 있습니다. 주요 기술은 다음과 같습니다.
- TSMC가 개발한 실리콘 포토닉 마이크로 링 변조기(MRM)를 기반으로 1.6년 앞서 배열된 XNUMXT 실리콘 포토닉 칩;
- TSMC의 3D 적층 전기광학 통합 EPIC의 실리콘 광자 엔진;
- 고출력, 고효율 외부 레이저
- 플러그형 광섬유 커넥터;
- 100개 이상의 특허가 파트너에게 배포되어 공동 개발을 위해 라이선스가 부여되었습니다.
Quantum-X Photonics Infiniband 스위치는 115.2Tb/s 실리콘 포토닉스 CPO 스위치로, 144개의 스위치 칩을 포함하는 800×3.5G 버전입니다. 플러그형 광 트랜시버 솔루션과 비교했을 때 에너지 소비를 10배 줄이고, 네트워크 탄력성을 1.3배, 배포 효율성을 XNUMX배 향상시킵니다. 내부적으로 액체 냉각을 사용합니다.
스위칭 칩은 TSMC의 28.8nm 공정을 사용하고 800TFLOPS FP4 정밀도의 온라인 컴퓨팅 기능을 갖춘 3.6Tb/s Quantum-X8 ASIC입니다.
각각 3개의 1.6T 실리콘 광자 엔진을 포함하는 18개의 광학 구성 요소, 총 2개가 스위칭 칩 주위에 배치됩니다. 각 광학 엔진에는 16개의 외부 레이저 입력 포트(하나는 백업 스위칭용), 광섬유 입력 및 324개의 광섬유 출력이 있어 총 XNUMX개의 광섬유 채널이 있습니다. 광학 구성 요소는 분리 가능하며 교체 및 수리가 가능합니다.
1.6T 실리콘 광자 엔진은 8×200G 실리콘 광자 마이크로링 변조기로 구성되어 광 트랜시버 솔루션에 비해 전력 소비를 3.5배 줄입니다.
스위치 외부에는 4×288=1152개의 싱글 모드 광섬유, 144개의 MPO 포트, 18개의 외부 광 트랜시버 ELS가 있습니다. 단일 모듈은 8개의 레이저를 통합하여 총 144개의 레이저를 제공합니다.
보도에 따르면, NVIDIA Quantum-X Photonics InfiniBand 스위치는 올해 말에 출시될 예정이고, NVIDIA Spectrum-X Photonics Ethernet 스위치는 2026년에 출시될 예정입니다.