شرکت انویدیا در جریان کنفرانس Hot Chips 2025 از فناوری جدید خود با نام Spectrum-X Ethernet Photonics رونمایی کرد که قرار است تحولی بنیادین در زیرساخت‌های شبکه‌ای مراکز داده و کارخانه‌های هوش مصنوعی ایجاد کند.
به گزارش تکناک، این فناوری که به عنوان نخستین 200G Co-Packaged Optics جهان شناخته می‌شود، نه تنها آینده پردازش‌های عظیم مبتنی بر هوش مصنوعی را متحول می‌کند، بلکه به دلیل کاهش مصرف انرژی و افزایش سرعت ارتباط میان GPUها، مقیاس‌پذیری در این حوزه را آسان‌تر و بهینه‌تر می‌سازد.
شرکت انویدیا در این رویداد توضیح داد که مراکز داده هوش مصنوعی در مقایسه با دیتاسنترهای ابری سنتی، حدود ۱۷ برابر انرژی بیشتری را صرف بخش اپتیک می‌کنند و نزدیک به ۱۰ درصد از توان محاسباتی آنها به شبکه اختصاص دارد؛ عددی که در مقیاس بسیار بزرگ، هزینه و محدودیت‌های فراوانی ایجاد می‌کند. فناوری جدید فوتونیک انویدیا با طراحی خاص خود می‌تواند این روند را دگرگون کند. به گفته این شرکت، Spectrum-X Ethernet Photonics راندمانی ۳.۵ برابر بالاتر در مصرف انرژی نسبت به راهکارهای نوری متداول دارد، به این معنی که بخش عمده‌ای از توان مصرفی به جای شبکه، به صورت مستقیم صرف خوشه‌های GPU خواهد شد. نتیجه این تغییر، افزایش بهره‌وری و سرعت بیشتر در آموزش و استقرار مدل‌های هوش مصنوعی خواهد بود.
یکی از نوآوری‌های کلیدی در این فناوری، استفاده از استاندارد 200G/lane SerDes است، که برای نخستین بار در این سطح پیاده‌سازی می‌شود. در این معماری، موتور فوتونیک (PIC) به صورت مستقیم در کنار ASIC سوئیچ قرار گرفته است. این رویکرد نیاز به مسیرهای طولانی روی PCB را از بین می‌برد، همچنین تعداد لیزرهای مورد نیاز برای انتقال داده را به شکل چشمگیری کاهش می‌دهد. برای نمونه، یک لینک با ظرفیت ۱.۶ ترابیت در ثانیه که در گذشته به هشت لیزر نیاز داشت، اکنون تنها با دو لیزر فعال می‌شود. این تغییر باعث کاهش مصرف انرژی، افزایش یکپارچگی سیگنال و بالا رفتن قابلیت اطمینان انتقال داده خواهد شد.
همچنین شرکت انویدیا از تراشه Silicon Photonics CPO با ظرفیت انتقال ۱.۶ ترابیت در ثانیه بهره گرفته است. در این تراشه از Micro-Ring Modulators (MRMs) استفاده می‌شود، که امکان دستیابی به پهنای باند بالاتر با مصرف انرژی کمتر و ابعاد کوچک‌تر را فراهم می‌کند. نوآوری مهم دیگر، بهره‌گیری از فناوری 3D stacking میان لایه‌های فوتونیک و الکترونیک است؛ رویکردی که علاوه بر کاهش پیچیدگی مسیرها، تراکم پهنای باند را نیز به شکل محسوسی افزایش می‌دهد. این تراشه‌ها در همکاری نزدیک با TSMC تولید می‌شوند که از پیشگامان حوزه فوتونیک به حساب می‌آید.
مزایای اعلام‌شده برای فناوری Spectrum-X Ethernet Photonics انویدیا چشمگیر هستند. شرکت انویدیا تأکید می‌کند که این فناوری جدید می‌تواند ۲ برابر توان عملیاتی بیشتر ارائه دهد، ۶۳ برابر بهبود در یکپارچگی سیگنال به همراه داشته باشد، باعث کاهش ۴ برابری تعداد لیزرها شود، ۱.۶ برابر تراکم بیشتر پهنای باند ایجاد کند و در نهایت قابلیت اطمینان لیزرها را تا ۱۳ برابر افزایش دهد. همچنین این راهکار می‌تواند جایگزین ۶۴ ترنسیور جداگانه شود، که خود به تنهایی صرفه‌جویی قابل توجهی در انرژی و هزینه به همراه خواهد داشت.
در نهایت، معرفی فناوری Spectrum-X Ethernet Photonics توسط انویدیا را می‌توان گامی مهم و سرنوشت‌ساز در مسیر آینده شبکه‌های هوش مصنوعی دانست. این فناوری با تمرکز بر کاهش مصرف انرژی، افزایش مقیاس‌پذیری و تسریع ارتباط میان GPUها، به مراکز داده این امکان را می‌دهد که توان بیشتری را صرف پردازش واقعی کنند. به این ترتیب، سرعت آموزش و استقرار مدل‌های عظیم هوش مصنوعی به شکل محسوسی افزایش خواهد یافت و مسیر برای شکل‌گیری نسل جدیدی از کارخانه‌های هوش مصنوعی با کارایی و بهره‌وری بسیار بالاتر هموار می‌شود.
