엔비디아는 혁신적인 실리콘 포토닉스 기술로 AI 컴퓨팅 환경에 혁명을 일으킬 태세를 갖추고 있습니다.이 획기적인 기술은 Spectrum-X 이더넷 포토닉스 시스템의 뛰어난 성능을 통해 기존의 광 상호 연결을 대체할 것으로 예상됩니다.
NVIDIA의 Photonics, 전력 효율 3.5배 향상
실리콘 포토닉스에 대한 담론은 종종 D2D(Direct-to-Device) 상호연결에 집중되어 있지만, AMD와 인텔과 같은 업계 거물들은 여전히 주목을 받고 있습니다.그러나 엔비디아는 이 분야에서 뚜렷한 야망을 가지고 독자적인 길을 개척하고 있습니다.
엔비디아는 Hot Chips 2025 컨퍼런스에서 차세대 Spectrum-X 이더넷 포토닉스 인터커넥트를 공개했습니다.이 기술은 AI 공장 확장에 상당한 개선을 가져올 것으로 기대되며, 기존 광 인터커넥트 기술의 유력한 대안으로 자리매김할 것입니다.
엔비디아는 AI 운영의 확장성을 크게 향상시키는 공동 패키징 포토닉스의 중요한 역할을 강조했습니다.예를 들어, AI 팩토리는 기존 클라우드 데이터센터에 비해 최대 17배 더 많은 광 전력을 소비할 수 있습니다.이는 주로 GPU 클러스터의 확산으로 인해 GPU 간 통신을 위해 여러 개의 광 트랜시버가 필요하기 때문입니다.결과적으로 네트워크 광학만으로도 AI 팩토리 전체 컴퓨팅 성능의 약 10%를 차지할 수 있습니다.엔비디아는 Spectrum-X 이더넷 포토닉스를 통해 이 놀라운 수치를 최적화하고자 합니다.
Spectrum-X 이더넷 포토닉스는 최첨단 전기 신호 표준인 레인당 200Gbps SerDes 기술을 최초로 도입한 선구적인 노력의 결실입니다.플러그형 트랜시버와 달리, 이 시스템은 포토닉 엔진이 스위치 ASIC과 긴밀하게 통합되어 있어 탁월한 신호 무결성과 디지털 신호 처리(DSP) 요구량 감소를 보장합니다.이러한 구조는 긴 PCB 트레이스를 최소화하고 필요한 레이저 수를 크게 줄여 초당 1.6테라비트(Tb/s)의 링크를 8개의 레이저에서 2개로 최적화하여 신뢰성을 높이고 전력 소비를 절감합니다.
이 첨단 실리콘 포토닉스 기술은 1.6Tbps의 놀라운 전송 속도를 자랑하는 실리콘 포토닉스 코패키지드 옵틱스(CPO) 칩을 포함합니다.통합 마이크로 링 변조기(MRM)를 탑재한 이 솔루션은 전력 소모를 줄이고 설치 공간을 줄이면서 더 높은 대역폭을 제공합니다.특히, 엔비디아의 포토닉스 시스템은 포토닉스 층과 전자 층 사이의 3차원 적층 구조를 통해 라우팅을 간소화하고 대역폭 밀도를 높입니다.포토닉스 제조 분야의 선두주자인 TSMC와의 이번 협력은 엔비디아의 혁신 의지를 더욱 공고히 합니다.
엔비디아의 실리콘 포토닉스 기술은 데이터센터에 도입될 경우 기존 광학 표준 대비 전력 효율이 3.5배, 안정성이 10배, 운영 속도가 1.3배 향상되는 놀라운 효과를 제공한다고 합니다.이러한 발전은 AI 컴퓨팅 역량의 획기적인 향상을 의미하며, 포토닉스가 주요 상호 연결 기술로 널리 채택될 수 있는 길을 열어줍니다.엔비디아는 또한 포토닉스가 통합된 플래그십 풀스케일 스위치인 Spectrum-6 102T를 출시했습니다.주요 기능은 다음과 같습니다.
- 처리량 두 배 증가
- 63배 향상된 신호 무결성
- 레이저 부품 4배 감소
- 1.6배 더 큰 대역폭 밀도
- 레이저 신뢰성 13배 향상
- 64개의 개별 트랜시버 교체
9개 중 2개
요약하자면, NVIDIA의 포토닉스 이니셔티브는 포토닉스 기술을 활용하여 전력 소비를 줄이고, 확장성을 간소화하며, 상호 연결 속도를 기하급수적으로 향상시키는 것을 목표로 합니다.공동 패키징된 실리콘 광학을 구현하면 ISO 전력 조건에서 GPU 효율을 최대 3배 높이고 총 레이저 사용량을 약 4배 줄일 수 있습니다.이러한 전략적 전환을 통해 네트워킹 기능에서 실제 GPU 클러스터로 상당한 전력 리소스를 전환하여 전반적인 성능을 향상시킬 수 있습니다.
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