Siteye Git
Uygulama ile Aç

Veri merkezlerine yönelik Nvidia'dan Spectrum-X Ethernet Photonics ve Quantum-X

Nvidia, Spectrum-X Ethernet Photonics ve Quantum-X teknolojileriyle AI veri merkezlerinde enerji verimliliğini artırıyor, lazer sayısını azaltıyor ve veri aktarım hızını ciddi şekilde yükseltiyor.

Yapay zeka teknolojilerinde sürekli artan hız ve verimlilik, donanım altyapısının sınırlarını zorlamaya devam ediyor. Öyle ki, binlerce GPU’nun yüksek bant genişliği ile birbirine bağlanması veri merkezi tasarımının en kritik sorunlarından biri haline geldi. Bu zorluğa yanıt olarak Nvidia, geleneksel elektriksel sinyalleri bırakıp silikon fotoniğe geçiş yapıyor. Bu kapsamda Quantum-X ve Spectrum-X Ethernet Photonics’i tanıtıyor. Şirket, bu teknolojinin AI veri merkezlerinde geleneksel optik bağlantıların yerini alacağını ve yapay zeka hesaplamalarını büyük ölçüde hızlandıracağını belirtiyor.

Hot Chips 2025 etkinliğinde detaylandırılan ve 2026 yılında piyasaya sürülmesi planlanan Quantum-X ve Spectrum-X Ethernet Photonics adından da anlaşılacağı üzere ışık temelli bir yaklaşım.

Mevcut sorun ne?

Günümüzde büyük ölçekli AI kümelerinde birden fazla rafı (rack) kapsayan sunucular tek bir sistem gibi çalışmak zorunda. Bunun için switch’ler, tekil rafların tepesinden tüm sıraların sonuna taşındı ve GPU’lar ile ilk switch arasındaki mesafe arttı. 800 Gb/s hızında bakır kablolar bu mesafeleri güvenilir şekilde kat edemediği için optik bağlantılar zorunlu hale geldi. Ancak mevcuttaki standart olan plakaya takılan optik vericiler, ciddi dezavantajlar barındırıyor.

Elektrik sinyalleri, switch ASIC’ten çıkarak uzun yollar ve çok sayıda konektörden geçiyor ve ancak sonra ışığa dönüştürülüyor. Bu süreç, 200 Gb/s kanallarda yaklaşık 22 desibel sinyal kaybına yol açıyor ve ek dengeleme devreleri gerektiriyor. Sonuç olarak, port başına güç tüketimi yaklaşık 30 watt oluyor. Bu da ısıyı artırıyor, soğutma ihtiyacını yükseltiyor ve hata noktalarını çoğaltıyor.

Nvidia’ya göre bir AI veri merkezi, geleneksel bulut veri merkezine kıyasla yaklaşık 17 kat daha fazla optik güç tüketiyor. Bunun temel nedeni, GPU kümelerinin artmasıyla birlikte, diğer GPU’larla iletişim kurmak için onlarca optik vericiye ihtiyaç duyulması. Network optiği maliyeti, toplam hesaplama gücünün %10’unu bulabiliyor.

Nvidia’nın yeni çözümleri

Nvidia, birlikte paketlenmiş optik (co-packaged optics - CPO) yaklaşımı bu sorunları çözmeyi hedefliyor. Bu yaklaşımda optik motor doğrudan switch ASIC ile entegre edilerek verimsizlikler ortadan kaldırılacak. Böyleliklle elektrik sinyalleri fiber optiğe hemen aktarılabilecek. Sinyal kaybı da yaklaşık dört desibele düşüyor ve port başına güç tüketimi yüzde 70 azalıyor. Ayrıca, çok sayıda dış konektör ve bileşen de ortadan kalkıyor.
Nvidia’ya göre, veri merkezlerinde kullanılacak bu fotonik çözüm, standart optik bağlantılara kıyasla 3.5 kat daha yüksek enerji verimliliği, 10 kat daha yüksek dayanıklılık ve 1.3 kat daha hızlı operasyon süresi sunuyor. Ek olarak teknolojinin öne çıkan özellikleri arasında 200 G/lane SerDes standardını kullanan ilk uygulaması olması da bulunuyor.
Nvidia, bu teknolojide TSMC ile işbirliği yapıyor. TSMC’nin COUPE (Compact Universal Photonic Engine) platformu üzerine inşa edilen teknoloji üç aşamada devreye alınacak.

İlk nesil, OSFP konektörler için 1.6 Tb/s optik motorlar sunarken ikinci aşamada CoWoS paketlemeye geçişle 6.4 Tb/s bant genişliği sağlanacak. Son aşamada ise fotonik doğrudan işlemcilere entegre edilecek ve veri iletim hızı 12.8 Tb/s’ye kadar çıkarken gecikme ve güç tüketimi daha da azalacak.

Ayrıca bkz.

Nvidia, veri merkezlerini tek bir süper bilgisayara dönüştürüyor

Quantum-X InfiniBand switch’leri 2026 başında piyasaya çıkacak ve her biri 144 port üzerinden toplam 115 Tb/s veri aktarımı sunacak. Bu platform, 14.4 teraflop ağ içi işlem kapasitesine sahip ASIC içeriyor ve AI iş yüklerinde iletişim gecikmesini azaltmayı amaçlayan dördüncü nesil SHARP teknolojisini destekliyor. Tüm Quantum-X switch’ler sıvı soğutmalı olacak.

Aynı yılın ilerleyen döneminde Spectrum-X Photonics, CPO’yu Ethernet’e taşıyacak. Spectrum-6 ASIC ile çalışacak bu switch’ler iki modelle sunulacak. SN6810, 128 port üzerinden 102.4 Tb/s, SN6800 ise 512 port ve 409.6 Tb/s veri aktarımı sunacak. InfiniBand versiyonlarında olduğu gibi, bu Ethernet switch’ler de sıvı soğutma sistemine sahip olacak.



Haberi DH'de Gör Yorumlar ve Diğer Detaylar
Whatsapp ile Paylaş