NVIDIA está a punto de revolucionar el panorama de la computación de IA con su innovadora tecnología de fotónica de silicio. Se prevé que este avance revolucionario supere las interconexiones ópticas convencionales, como demuestran las impresionantes capacidades del sistema Spectrum-X Ethernet Photonics.
La fotónica de NVIDIA logra una notable mejora de 3, 5 veces en la eficiencia energética
Si bien el debate sobre la fotónica de silicio suele centrarse en las interconexiones directas al dispositivo (D2D), gigantes de la industria como AMD e Intel siguen siendo el centro de atención. Sin embargo, NVIDIA está trazando su propio camino con ambiciones específicas en este ámbito.
Durante la conferencia Hot Chips 2025, NVIDIA presentó su interconexión fotónica Ethernet Spectrum-X de próxima generación. Esta tecnología promete mejoras significativas para escalar las fábricas de IA y se posiciona como una alternativa viable a las tecnologías de interconexión óptica existentes.
NVIDIA destacó el papel crucial de la fotónica coempaquetada, que beneficia sustancialmente la escalabilidad de las operaciones de IA. Por ejemplo, una fábrica de IA puede consumir hasta 17 veces más potencia óptica que los centros de datos en la nube tradicionales. Esto se debe principalmente a la proliferación de clústeres de GPU, que requieren múltiples transceptores ópticos para la comunicación entre GPU. En consecuencia, la óptica de red por sí sola puede representar aproximadamente el 10 % de la potencia de procesamiento total de una fábrica de IA, una cifra asombrosa que NVIDIA pretende optimizar con Spectrum-X Ethernet Photonics.
Spectrum-X Ethernet Photonics representa una iniciativa pionera, supuestamente la primera en incorporar la tecnología SerDes de 200 Gbps por carril, un estándar de vanguardia en señalización eléctrica. A diferencia de los transceptores enchufables, este sistema promete una integridad de señal superior y una menor demanda de procesamiento digital de señales (DSP), ya que el motor fotónico está estrechamente integrado con el ASIC del conmutador. Esta configuración minimiza las largas pistas de PCB y reduce significativamente el número de láseres necesarios, optimizando un enlace de 1, 6 Terabits por segundo (Tb/s) de ocho láseres a solo dos, lo que se traduce en una mayor fiabilidad y un menor consumo de energía.
Esta avanzada tecnología fotónica de silicio se compone de un chip de óptica coempaquetada (CPO) de fotónica de silicio que alcanza una impresionante velocidad de transferencia de 1, 6 Tbps. Gracias a los moduladores de microanillo (MRM) integrados, esta solución ofrece un mayor ancho de banda con un menor consumo de energía y un tamaño compacto. Cabe destacar que el sistema fotónico de NVIDIA presenta una exclusiva función de apilamiento tridimensional entre las capas fotónicas y electrónicas, lo que simplifica el enrutamiento y aumenta la densidad del ancho de banda. Esta colaboración con TSMC, líder en fabricación de fotónica, consolida aún más el compromiso de NVIDIA con la innovación.
La tecnología fotónica de silicio de NVIDIA, al implementarse en centros de datos, promete una notable mejora de 3, 5 veces en la eficiencia energética, una fiabilidad diez veces mayor y una configuración operativa 1, 3 veces más rápida en comparación con los estándares ópticos existentes. Este avance supone una mejora fundamental en las capacidades de computación de IA, allanando el camino para la adopción generalizada de la fotónica como principal tecnología de interconexión. La compañía también presentó su conmutador insignia a gran escala con fotónica integrada, el Spectrum-6 102T. Sus principales características incluyen:
- Duplicar el rendimiento
- Integridad de señal mejorada 63 veces
- Reducción de los componentes láser en cuatro veces
- 1, 6 veces mayor densidad de ancho de banda
- Fiabilidad del láser trece veces mejorada
- Sustitución de 64 transceptores independientes
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En resumen, la iniciativa fotónica de NVIDIA busca reducir drásticamente el consumo de energía, optimizar la escalabilidad y acelerar exponencialmente la velocidad de interconexión mediante el uso de tecnología fotónica. La implementación de óptica de silicio coempaquetada permite una eficiencia de GPU hasta tres veces mayor en condiciones de potencia ISO y una reducción de aproximadamente cuatro veces en el total de láseres utilizados. Este cambio estratégico permitirá redirigir una parte considerable de los recursos energéticos desde las funciones de red a los clústeres de GPU, lo que se traducirá en un rendimiento general mejorado.
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