En GTC 2025, anunciamos los sistemas de conmutación de fotónica de silicio más avanzados del mundo, impulsados por la tecnología SerDes 200G de vanguardia.
NVIDIA está abriendo nuevos caminos al integrar la fotónica de silicio directamente con sus IC de conmutación NVIDIA Quantum y NVIDIA Spectrum. En GTC 2025, anunciamos los sistemas de conmutación de fotónica de silicio más avanzados del mundo, impulsados por la tecnología SerDes 200G de vanguardia. Esta innovación, conocida como fotónica de silicio co-empaquetada, ofrece beneficios significativos como un consumo de energía 3.5 veces menor, latencia reducida y resistencia de red dramáticamente mejorada sobre los transceptores ópticos enchufables tradicionales, factores de clave para acelerar el desarrollo e inferencia de modelos de IA a gran escala.
¿Qué es la fotónica de silicio co-empaquetada?
La fotónica de silicio co-empaquetada es una evolución en la integración de hardware. Al colocar transceptores ópticos fotónicos de silicio directamente en el mismo paquete que los IC de conmutación, NVIDIA puede hacer lo siguiente:
- Reducir el consumo de energía: El Silicon Photonics coempaquetado reduce el consumo de energía en 3.5x en comparación con los transceptores enchufables tradicionales. Al eliminar los DSP externos voluminosos y reducir la trayectoria de la señal de pulgadas a milímetros, esta tecnología innovadora aumenta drásticamente la eficiencia energética. El resultado: una infraestructura de IA más densa y sostenible que impulsa perspectivas y escalas más rápidas para satisfacer las demandas de la próxima generación de IA agentic.
- Reducir el recuento de componentes: Menos piezas significan una fabricación más simple y menos puntos de falla. La integración de componentes ópticos directamente en el paquete reduce la complejidad de obtener, ensamblar y probar numerosas piezas pequeñas, un desafío común con los sistemas transceptores tradicionales.
- Mejorar el rendimiento: Con la óptica integrada, la conexión entre el interruptor ASIC y los transceptores ópticos se diseñan, ensamblan y prueban a nivel de empaque IC, eliminando las fuentes de degradación de la señal y eliminando la necesidad de procesadores de señal digital (DSP) separados que tradicionalmente introducen latencia y consumen energía adicional.
- Agilice las operaciones del centro de datos: La construcción simplificada conduce a una implementación más rápida y un mantenimiento más fácil.
Ventajas clave de los interruptores basados en fotónica de silicio NVIDIA
Estas son las ventajas sobresalientes que los conmutadores de red NVIDIA photonics brindan a los centros de datos modernos.
Menor consumo de energía
Los transceptores tradicionales usan DSP que agregan un consumo de energía significativo. Por ejemplo, un transceptor de 1.6 Tbps podría usar alrededor de 30 vatios, y el DSP consumiría más de la mitad de eso.
Al aprovechar la fotónica de silicio integrada de NVIDIA, el ahorro de energía sobre los transceptores tradicionales para centros de datos de IA se traduce en 3.5x para ahorros masivos a largo plazo.
Mayor tiempo de actividad y confiabilidad de la red
Cuando un transceptor tradicional falla, puede tomar horas de intervención manual para solucionar problemas y reparar. En contraste, la fotónica de silicio co-empaquetada utiliza un diseño más simple con menos componentes, reduciendo significativamente la probabilidad de fallas en los transceptores. Este diseño integrado minimiza el tiempo de inactividad del centro de datos de IA, mejora la resistencia de la red y garantiza que la red permanezca completamente operativa, crítica para la capacitación e inferencia ininterrumpida de IA.
Menor latencia e integridad de la señal mejorada
NVIDIA Silicon Photonics integra la señalización óptica directamente en el paquete IC del conmutador, mejorando la integridad de la señal al reducir el número de componentes y acortando drásticamente la ruta de la señal. En los interruptores tradicionales basados en transceptores, las señales viajan 14-16 pulgadas sobre placas de circuito impreso o cables de cobre, lo que aumenta el riesgo de corrupción de la señal. Con la fotónica de silicio, la ruta de la señal es inferior a media pulgada, lo que reduce en gran medida este riesgo.
Los conmutadores basados en transceptores también dependen de DSP (procesadores de señal digital) para limpiar la corrupción de señal, lo que agrega una latencia significativa. Al integrar la fotónica de silicio directamente en el IC de conmutación, se elimina este procesamiento adicional, lo que resulta en una latencia más baja y una conexión de red más eficiente, crítica para cargas de trabajo de IA de alta velocidad y rendimiento moderno del centro de datos.
Despliegue más rápido
Con la fotónica de silicio empaquetada conjuntamente, la instalación del sistema se convierte en un proceso sencillo “unbox e install” que permite una implementación 1.3 veces más rápida, en comparación con sistemas similares implementados con transceptores enchufables.
Fácil servicio de campo
Si se produce una falla, el diseño coloca los componentes más propensos a fallas—los láseres—on módulos OSFP conectables de fuente láser externa (ELS) de fácil acceso en el panel frontal del interruptor, lo que facilita un diagnóstico rápido y un reemplazo fácil.
La Historia de la Innovación: Colaboración y avances
El desarrollo de la fotónica de silicio co-empaquetada ha sido un esfuerzo de varios años—cuatro años en la fabricación—con contribuciones de cientos de patentes y colaboración con nuestros socios de innovación del ecosistema.
A través de colaboraciones que datan de 2016, NVIDIA ha superado continuamente los límites tecnológicos de lo que es posible y ha establecido algunas de las especificaciones técnicas más estrictas de la industria necesarias para la creación de redes de IA.
Fabricación, embalaje y prueba de CPO de fotónica de silicio
- TSMC: El proceso TSMC silicon photonics Compact Universal Photonic Engine (COUPE) integra circuitos integrados electrónicos (EIC) con circuitos integrados fotónicos de silicio (PIC) utilizando las tecnologías de empaquetado de chip en oblea y chip apilamiento 3D.
- DERRAME: SPIL es bien conocido por empaquetar conjuntos integrados complejos que incluyen golpes de obleas, clasificación de obleas, ensamblaje y pruebas para el módulo multichip NVIDIA CPO.
Láseres y subconjuntos ELS
- Lumentum, Sumitomo y Coherente: Estos proveedores proporcionan ensamblaje ELS, alineación óptica y prueba con el motor de fotónica de silicio.
Fibra óptica, conectores y microóptica
- Browave, Corning, Senko, TFC Comunicación, y Coherente: Expertos de la industria con conectores ópticos y conjuntos de fibra para unir los láseres ELS con polarización, mantener las fibras en el motor de fotónica de silicio y la salida de datos al panel frontal.
Cambiar embalaje
- Foxconn y Fabrinet: Estos socios proporcionan experiencia en el ensamblaje y prueba de CPO a nivel de sistema, así como en la integración de conjuntos y subconjuntos de switch-CPO en el chasis del sistema de switch.
Conclusión
La conmutación de red basada en fotónica de silicio de NVIDIAia marca un cambio innovador en la red de centros de datos. Al integrar los transceptores ópticos directamente con los IC de conmutación, esta innovación ofrece un consumo de energía 3.5 veces menor, una latencia mínima y una resiliencia de red sin precedentes, todo ello crítico para alimentar aplicaciones de IA de próxima generación. Con una implementación más rápida, un diseño simplificado y un tiempo de actividad mejorado, NVIDIA no solo está estableciendo un nuevo estándar de la industria; sino que está redefiniendo el futuro de la infraestructura de centros de datos escalables, sostenibles y de alta velocidad. Este es el comienzo de una nueva era en la que la eficiencia cumple con el rendimiento, acelerando los avances de la IA y remodelando el panorama del centro de datos para las generaciones venideras.
¡Estén atentos para obtener más información sobre las tecnologías que impulsan los avances informáticos de mañana!
NVIDIA Blog. B. S. Traducido al español
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