NVIDIA launches new silicon photonics platform: supports millions of GPU clusters, based on TSMC COUPE technology

英偉達推出突破性硅光技術，打造百萬 GPU 規模集羣。

在 GTC 2025 上，英偉達正式發佈了用於超大規模數據中心的 Spectrum-X Photonics 和 Quantum-X Photonics 網絡交換機平台。

這些採用硅光子技術的新型網絡交換機平台每端口數據傳輸速度高達 1.6Tb/s，總計能達到 400Tb/s，使數百萬個 GPU 能夠無縫協同工作。

英偉達表示，與傳統網絡解決方案相比，這些新型交換機提供更高的帶寬、更低的功耗損失和更卓越的可靠性，預計 Quantum-X InfiniBand 交換機將於 2025 年晚些時候發佈，而 Spectrum-X Photonics 以太網交換機將於 2026 年問世。

Quantum-X 性能翻倍，AI 計算可擴展性增加五倍

Spectrum-X Photonics 以太網和 Quantum-X Photonics InfiniBand 平台每端口速度高達 1.6Tb/s（是目前頂級銅纜以太網解決方案最高速度的兩倍），通過各種端口配置實現總帶寬達 400Tb/s。

英偉達的 Spectrum-X Photonics 交換機提供多種配置，提供 128 個 800Gb/s 端口或 512 個 200Gb/s 端口，總帶寬達到 100Tb/s；更高容量的型號提供 512 個 800Gb/s 端口或 2048 個 200Gb/s 端口，實現 400Tb/s 吞吐量。

Quantum-X Photonics 系列則具有 144 個 800Gb/s InfiniBand 端口，使用 200Gb/s SerDes 進行高效數據傳輸。

與上一代網絡解決方案相比，Quantum-X 將性能翻倍，AI 計算可擴展性增加五倍，使其適用於高強度工作負載和構建更大規模的 AI 集羣。

此外，Quantum-X InfiniBand 交換機採用液冷系統，確保板載硅光子芯片在不過熱的情況下以峯值效率運行。因此，這些新型網絡平台承諾提供 3.5 倍更好的能源效率，10 倍更高的網絡可靠性，以及 63 倍更強的信號完整性，降低功耗並提高長期性能。

採用台積電 COUPE 技術，後續可能繼續跟進

此外，據介紹，英偉達的新硅光平台使用台積電名為 Compact Universal Photonic Engine (COUPE) 的硅光平台，該平台將 65nm 電子集成電路 (EIC) 與光子集成電路 (PIC) 結合，使用該公司的 SoIC-X 封裝技術。

分析指出，雖然英偉達尚未披露其網絡設備的未來計劃，但台積電的 COUPE 技術路線圖非常有前景，英偉達或許會跟進。

英偉達還與 Coherent、Corning、Foxconn、Lumentum、Senko 等公司合作，建立自己的硅光子生態系統，擁有穩定的供應鏈，使英偉達及其合作伙伴能夠構建以前使用專有硬件無法實現的 AI 集羣和數據中心。

據介紹，台積電下一代硅光子將在 CoWoS 封裝中整合 COUPE 技術，將光學直接與交換機結合。這將允許光連接速度達到 6.4Tb/s。第三個版本旨在將速度提升至 12.8Tb/s，直接集成到處理器封裝中。

媒體分析稱，雖然這些進步承諾帶來重大改進，但在如此大規模集成硅光子技術是複雜的，廣泛採用取決於組織是否願意升級其現有網絡基礎設施。