巨牛盈英伟达Spectrum-X硅光子芯片：AI数据中心能效飙约三倍

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在最近Hot Chips大会上，英伟达展示Spectrum-X硅光子芯片。这项新平台被视为AI数据中心的“救心针”，因为它能有效解决传统网络在超大规模AI工厂中所面临的带宽、延迟与功耗瓶颈，成为未来时代数据中心的关键基础。

从铜线到光学，再到硅光子

过去，服务器与交换机的连接大多依赖铜线，虽然成本低，但在传输数百Gb/s的高速信号时，电损严重、能耗高，甚至需要额外的数字信号处理芯片（DSP）来补偿，效率与稳定性都受到限制。为了改善这些问题，传统数据中心开始引入光学模块，将电信号转为光信号进行远程传输。

然而，传统光学模块仍需经过PCB与外插式收发器巨牛盈，信号路径长、能耗依旧高。硅光子芯片（Silicon Photonics）的出现，则将光学组件直接集成在交换机ASIC封装旁，形成所谓共封装光学（Co-Packaged Optics, CPO）。这样的设计大幅缩短了信号路径，降低功耗与延迟，并提升可靠性。

（Source：英伟达）

Spectrum-X的特点

根据英伟达博客，Spectrum-X Photonics采用200G/lane SerDes，它能提供高达409.6 Tb/s带宽，单机最多支持512个800G端口口。与传统架构相比，Spectrum-X能让数据中心达到3倍多能效提升、10倍系统韧性，并将单端口功耗从约30W降至9W。整体设计更省电、更可靠，对于需要高密度GPU集群的AI工厂而言，这是一个颠覆性的方案。

除了Spectrum-X，英伟达也同步推出了Quantum-X Photonics，这是一款针对InfiniBand网络的新时代交换平台。虽然其交换容量（115 Tb/s、144端口800G）略低于Spectrum-X，但它内置SHARP v4网络内运算功能，特别适合超级计算机与单一大模型的高速训练工作。

而Spectrum-X Photonics则预定在2026年推出，成为支撑下一代AI数据中心的核心技术。

（首图来源：英伟达）巨牛盈

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