Durante a GTC 2025, a NVIDIA lançou os switches de rede fotônica de silício NVIDIA Spectrum-X (com base no padrão Ethernet) e NVIDIA Quantum-X (com base no padrão InfiniBand), permitindo que fábricas de IA conectem milhões de GPUs em diferentes regiões, reduzindo significativamente o consumo de energia e os custos operacionais.
Diretor de Produto da NVIDIA Silicon Photonics
Os parceiros listados no slide incluem: Broway Technologies, Coherent, Corning, Fabrinet, Foxconn e Lumentum, etc.
CPO (co-packaged optoelectronics) monta o chip de comutação de rede e os transceptores ópticos juntos no mesmo slot, formando um co-pacote do chip e do módulo. A tecnologia CPO pode tornar os chips mais integrados e ter um desempenho mais estável, ao mesmo tempo em que reduz os custos de empacotamento e melhora a eficiência do empacotamento. As principais tecnologias incluem:
- Um chip fotônico de silício de 1.6 T, preparado com cinco anos de antecedência com base no Modulador de Microanéis Fotônicos de Silício (MRM) desenvolvido pela TSMC;
- O motor fotônico de silício da integração eletro-óptica empilhada 3D EPIC da TSMC;
- Laser externo de alta potência e alta eficiência;
- Conector de fibra óptica plugável;
- Mais de 100 patentes foram implantadas e licenciadas para parceiros para desenvolvimento conjunto.
O switch Quantum-X Photonics Infiniband é um switch CPO de fotônica de silício de 115.2 Tb/s, uma versão de 144×800G que inclui quatro chips de switch. Comparado com soluções de transceptor óptico plugável, ele reduz o consumo de energia em 3.5 vezes, melhora a elasticidade da rede em 10 vezes e melhora a eficiência de implantação em 1.3 vezes. Ele usa resfriamento líquido internamente.
O chip de comutação é um ASIC Quantum-X28.8 de 800 Tb/s, que usa o processo de 4 nm da TSMC e tem uma capacidade de computação on-line de precisão FP3.6 de 8 TFLOPS.
Seis componentes ópticos, cada um contendo 3 motores fotônicos de silício de 1.6T, totalizando 18, são colocados ao redor dos chips de comutação. Cada motor óptico tem 2 portas de entrada de laser externas (uma para comutação de backup), através de entrada de fibra e 16 saídas de fibra, para um total de 324 canais de fibra. Os componentes ópticos são destacáveis e podem ser substituídos e reparados.
O motor fotônico de silício 1.6T consiste em 8 moduladores de microanéis fotônicos de silício 200G, o que reduz o consumo de energia em 3.5 vezes em comparação com a solução de transceptor óptico.
Há 4×288=1152 fibras ópticas monomodo fora do switch, 144 portas MPO e 18 ELS transceptores ópticos externos. Um único módulo integra 8 lasers, para um total de 144 lasers.
Segundo relatos, os switches NVIDIA Quantum-X Photonics InfiniBand devem estar disponíveis ainda este ano, e os switches NVIDIA Spectrum-X Photonics Ethernet serão lançados em 2026.