NVIDIA revela o futuro da computação de IA com fotônica de silício e tecnologia de empilhamento de GPU/DRAM 3D

A NVIDIA revelou sua visão para aceleradores de IA de próxima geração, destacando uma estratégia revolucionária de fotônica de silício (SiPh) na conferência IEDM 2024. Essa abordagem inovadora visa atender às crescentes demandas da computação de IA.

Estratégia inovadora da NVIDIA para aceleradores avançados de IA

À medida que a indústria lida com as crescentes demandas de computação de IA, as técnicas de empacotamento tradicionais atingiram seus limites, exigindo uma nova perspectiva. A fotônica de silício surge como um substituto promissor para tecnologias convencionais. Durante a recente conferência IEDM 2024, a NVIDIA, representada por Ian Cutress, compartilhou uma metodologia distinta que incorpora interpositores SiPh e empilha verticalmente blocos de GPU, aprimorando assim as capacidades de produtos de computação de alto desempenho.

Esta é a visão da @NVIDIA sobre o futuro da computação de IA.

Interposer de fotônica de silícioSiPh intrachip e interchip12 conexões SiPh, 3 por bloco de GPU4 blocos de GPU por camada’Níveis’ de GPU (GPU na GPU?!?)DRAM empilhada 3D, 6 por bloco, de granulação fina

De #iedm24 . Meu palpite, 2028/2029/2030… pic.twitter.com/5IsDkYSWT2

— 𝐷𝑟. 𝐼𝑎𝑛 𝐶𝑢𝑡𝑟𝑒𝑠𝑠 (@IanCutress) 8 de dezembro de 2024

Principais recursos da abordagem de fotônica de silício da NVIDIA

A integração de interposers fotônicos de silício da NVIDIA visa substituir interconexões elétricas padrão, inaugurando uma nova era de computação com várias vantagens. Espera-se que o uso da tecnologia SiPh forneça maior largura de banda, latência reduzida e melhor eficiência energética em comparação aos métodos existentes. Notavelmente, a NVIDIA planeja implantar 12 conexões SiPh para comunicações intrachip e interchip, otimizando a transferência de dados entre blocos de GPU, o que é essencial para atingir escalabilidade significativa e desempenho superior.

Empilhamento 3D para desempenho aprimorado

Um dos aspectos mais atraentes da abordagem da NVIDIA é o uso de “empilhamento 3D”, que envolve o empilhamento vertical de vários tiles de GPU. Essa técnica aumenta a densidade do chip enquanto minimiza a pegada física. Chamada de “camadas de GPU”, cada camada contém quatro tiles de GPU dispostos em uma configuração vertical com o objetivo de diminuir a latência de interconexão e habilitar técnicas potenciais de gating de energia. Além disso, a NVIDIA pretende incorporar chips DRAM empilhados em 3D, com seis por tile, aumentando a eficiência geral.

Caminho desafiador à frente para a fotônica de silício

Apesar de sua perspectiva promissora, a visão da NVIDIA enfrenta vários obstáculos. A tecnologia fotônica de silício ainda é relativamente incipiente e exigiria produção em alto volume para se tornar popular, um processo que pode levar um tempo considerável. Além disso, o ambicioso empilhamento 3D pode apresentar desafios de gerenciamento térmico, necessitando do desenvolvimento de soluções eficazes de resfriamento intra-chip — uma área em que as informações são escassas atualmente.

Projeções futuras

O analista Ian Cutress sugere que a plena concretização dessa tecnologia inovadora pode ocorrer nos próximos cinco a seis anos, potencialmente entre 2028 e 2030, dependendo da superação das complexidades associadas.

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