Nvidia inwestuje w fotonikę dla infrastruktury AI
Nvidia ogłosiła inwestycję o wartości 4 mld dolarów w dwóch amerykańskich producentów komponentów optycznych – Lumentum i Coherent. Transakcja obejmuje inwestycje kapitałowe, wieloletnie zobowiązania zakupowe, rezerwację mocy produkcyjnych oraz wspólne projekty badawczo-rozwojowe dotyczące architektur optycznych nowej generacji.
Decyzja ta odzwierciedla zmianę w ograniczeniach rozwoju infrastruktury AI. Dotychczas kluczowym wyzwaniem była moc obliczeniowa akceleratorów, natomiast obecnie coraz większym problemem staje się przepustowość połączeń między układami w dużych klastrach GPU.
Wąskie gardło: materiały InP
Rosnące zapotrzebowanie na rozwiązania optyczne ujawnia jednocześnie ograniczenia w dostępności materiałów półprzewodnikowych z grupy III-V, szczególnie fosforku indu (InP). Materiał ten jest podstawą wielu elementów optoelektronicznych wykorzystywanych w centrach danych – m.in. laserów i fotodetektorów.
Firmy Lumentum i Coherent wskazują na ograniczoną dostępność zarówno podłoży InP, jak i mocy produkcyjnych w całym łańcuchu dostaw fotoniki.
Przykładowo Lumentum posiada obecnie cztery fabryki produkujące układy InP i buduje piątą. W ciągu ostatnich 12–18 miesięcy firma zwiększyła produkcję czterokrotnie, jednak popyt wciąż rośnie szybciej niż podaż. Wielomiliardowe zobowiązania zakupowe Nvidii mają pomóc w dalszym zwiększeniu produkcji kluczowych komponentów laserowych.
Kluczowe dla transceiverów 800G i 1,6T
Nvidia inwestuje po 2 mld dolarów w każdą z firm. Współpraca obejmuje m.in. rozwój technologii wykorzystywanych w:
-
transceiverach optycznych 800G i 1,6 Tb/s,
-
systemach co-packaged optics (CPO),
-
zaawansowanych interkonektach optycznych dla centrów danych.
Lumentum specjalizuje się m.in. w modułach laserowych dla architektur CPO oraz w wysokiej mocy laserach pracujących w trybie ciągłym wykorzystywanych w zewnętrznych źródłach światła. Firma rozwija również klasyczne transceivery optyczne dla centrów danych oraz optyczne przełączniki obwodów stosowane w klastrach AI.
Z kolei Coherent posiada doświadczenie w integracji CPO, technologii połączeń światłowód-chip oraz pakowaniu optycznym. W ostatnim czasie firma zaprezentowała nadajnik laserowy zaprojektowany specjalnie dla systemów CPO.
CPO może przyspieszyć rozwój centrów danych
Zdaniem analityków inwestycja Nvidii ma przyspieszyć komercjalizację technologii co-packaged optics, w której moduły optyczne są integrowane bezpośrednio z przełącznikami lub układami obliczeniowymi.
Rozwiązanie to może zastąpić tradycyjne pluggable transceivery, które przy rosnącej skali klastrów AI zaczynają napotykać ograniczenia związane z poborem mocy, gęstością integracji oraz kosztami.
Integracja optyki bezpośrednio z układami GPU pozwala ograniczyć liczbę warstw sprzętowych i zwiększyć efektywność energetyczną infrastruktury.
Przyszłość centrów danych będzie optyczna
Według ekspertów inwestycja pokazuje, że kolejną fazę rozwoju infrastruktury AI będą determinować nie tylko akceleratory obliczeniowe, lecz także technologie fotoniczne.
Jednocześnie branża może przez kilka najbliższych lat zmagać się z ograniczoną dostępnością fosforku indu. W opinii przedstawicieli Coherent niedobory tego materiału mogą utrzymywać się nawet do 2027 roku.
Wraz z rosnącymi problemami interkonektów miedzianych – związanymi z przepustowością, poborem energii i integralnością sygnału – coraz więcej wskazuje na to, że przyszłe centra danych będą w znacznie większym stopniu wykorzystywać połączenia optyczne. Inwestycja Nvidii w Lumentum i Coherent jest jednym z sygnałów przyspieszającej transformacji w tym kierunku.
Źródło: EE Times
