NVIDIA dévoile l’avenir du calcul de l’IA avec la photonique sur silicium et la technologie d’empilement GPU/DRAM 3D

NVIDIA a dévoilé sa vision des accélérateurs d’IA de nouvelle génération, en mettant en avant une stratégie révolutionnaire de photonique sur silicium (SiPh) lors de la conférence IEDM 2024. Cette approche innovante vise à répondre aux exigences croissantes du calcul IA.

La stratégie innovante de NVIDIA pour les accélérateurs d’IA avancés

Alors que l’industrie est aux prises avec des exigences croissantes en matière de calcul d’IA, les techniques de packaging traditionnelles ont atteint leurs limites, ce qui nécessite une nouvelle perspective. La photonique sur silicium apparaît comme un substitut prometteur aux technologies conventionnelles. Lors de la récente conférence IEDM 2024, NVIDIA, représentée par Ian Cutress, a présenté une méthodologie distincte qui intègre des interposeurs SiPh et empile verticalement des tuiles GPU, améliorant ainsi les capacités des produits de calcul haute performance.

Voici la vision de @NVIDIA sur l’avenir du calcul de l’IA.

Interposeur photonique au siliciumSiPh intrachip et interchip12 connexions SiPh, 3 par tuile GPU4 tuiles GPU par niveau« Niveaux » GPU (GPU sur GPU ?!?)DRAM empilée 3D, 6 par tuile, à granularité fine

De #iedm24 . Je pense que ce sera en 2028/2029/2030… pic.twitter.com/5IsDkYSWT2

— 𝐷𝑟. 𝐼𝑎𝑛 𝐶𝑢𝑡𝑟𝑒𝑠𝑠 (@IanCutress) 8 décembre 2024

Principales caractéristiques de l’approche photonique sur silicium de NVIDIA

L’intégration par NVIDIA d’interposeurs photoniques en silicium vise à remplacer les interconnexions électriques standard, inaugurant ainsi une nouvelle ère de l’informatique avec plusieurs avantages. L’utilisation de la technologie SiPh devrait offrir une bande passante améliorée, une latence réduite et une efficacité énergétique améliorée par rapport aux méthodes existantes. NVIDIA prévoit notamment de déployer 12 connexions SiPh pour les communications intrapuces et interpuces, optimisant ainsi le transfert de données entre les tuiles GPU, ce qui est essentiel pour obtenir une évolutivité significative et des performances supérieures.

Empilement 3D pour des performances améliorées

L’un des aspects les plus convaincants de l’approche de NVIDIA est son utilisation de l’empilement 3D, qui consiste à empiler verticalement plusieurs tuiles de GPU. Cette technique augmente la densité de la puce tout en minimisant l’empreinte physique. Surnommés « niveaux GPU », chaque niveau contient quatre tuiles GPU disposées selon une configuration verticale visant à réduire la latence d’interconnexion et à permettre d’éventuelles techniques de coupure de courant. En outre, NVIDIA a l’intention d’intégrer des puces DRAM empilées en 3D, à raison de six par tuile, pour améliorer l’efficacité globale.

La vision de NVIDIA en matière de calcul IA

Un chemin difficile à parcourir pour la photonique sur silicium

Malgré ses perspectives prometteuses, la vision de NVIDIA se heurte à plusieurs obstacles. La technologie de la photonique sur silicium est encore relativement naissante et nécessiterait une production en grande série pour devenir courante, un processus qui pourrait prendre beaucoup de temps. De plus, l’ambitieux empilement 3D peut présenter des défis en matière de gestion thermique, nécessitant le développement de solutions de refroidissement intra-puce efficaces, un domaine dans lequel les informations sont actuellement rares.

Projections futures

L’analyste Ian Cutress suggère que la pleine réalisation de cette technologie innovante pourrait se produire dans les cinq à six prochaines années, potentiellement entre 2028 et 2030, à condition de surmonter les complexités associées.

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