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NVIDIA 和 Cisco 的 USFP 光模組目標是每聲道 400Gb/s 的傳輸速度,並將在 2026 年 OCP 會議上推出 MGX 1.2 和 DSX 作業系統更新。

AI  ◇  企業

NVIDIA 和 Cisco 今天宣布了超高密度小型可插拔光模組 (USFP) 的計劃,這是一種專為 AI 架構中 400Gb/s 單通道乙太網路而設計的光模組格式。首批計畫推出的收發器在與 OSFP 模組尺寸相近的封裝內整合了 16 條全雙工通道,每個模組的傳輸速率可達 6.4Tb/s。此連接器設計可擴展至 32 個通道和 12.8Tb/s 的傳輸速率。 NVIDIA 和 Cisco 表示,USFP 的頻寬和前面板密度是 200Gb/s 單通道可插拔光模組的 4 倍,而能源效率約為後者的 1.3 倍。

NVIDIA渲染圖展示了一款USFP光收發器模組,其頂部有銅散熱片,正面則有一個二維陣列連接器和鍍金邊緣接點。

USFP計劃目前沒有樣品發放時間表或上市日期,NVIDIA和思科計劃透過社區主導的多方合作協議,將該設計轉化為開放的行業規範。這是NVIDIA在OCP全球高峰會上眾多貢獻的一部分,其他貢獻還包括Vera Rubin機架設計、DSX AI工廠軟體、設施和電網規範、800VDC電源以及與Meta和Google合作的乙太網路專案。

USFP 增加通道數量和前面板頻寬密度

USFP模組的通道數和單通道速率均是現有模組的兩倍,NVIDIA和思科表示,這使得交換器無需增加網路層即可連接更多1.6Tb/s的終端。這些模組適用於交換器和超級網路卡。兩家公司認為前面板密度是AI架構擴展的限制因素:一旦交換器的連接埠用完,下一步就需要增加一個包含更多光模組的交換器層,這會增加延遲、功耗和成本。 USFP模組保持了可插拔的設計,因此模組可以現場更換和維護。

英偉達高級副總裁吉拉德·沙伊納表示:「建造全球最大的人工智慧工廠,首先要重新思考最細微的連接。」思科高級副總裁兼光系統與光器件總經理比爾·加特納則指出,要將可插拔光模組的單通道傳輸速度提升至400Gb/s,僅僅對現有模組設計進行簡單的擴展是不夠簡單的擴展是不夠簡單的擴展是不夠簡單的擴展是不夠簡單的擴展是不夠簡單的擴展是不夠簡單的。

新型連接器支援 400Gb/s 訊號傳輸

此連接器採用二維觸點陣列設計,並具有兩步插入順序,高速觸點僅在模組就位後才接合。 NVIDIA 和 Cisco 表示,這種設計可減少觸點磨損、提高訊號完整性並使插入力更可預測。該連接器設計用於每通道 400Gb/s 的傳輸速率,據兩家公司稱,在每通道 200Gb/s 的傳輸速率下也能提升效能。

USFP模組無需收發器內部的專用冷卻電路即可耗散高達100W的功率,兩家公司表示,這簡化了交換器設計並提高了可靠性。每種USFP配置都支援可簡化訊號處理的光學設計,從而降低延遲和功耗,並且該格式相容於多種光學技術和傳輸距離等級。 NVIDIA和思科正與TE Con​​nectivity和Amphenol合作開發籠式結構、連接器和模組,預計未來將有更多合作夥伴加入,進一步拓展NVIDIA Spectrum-X和思科Silicon One乙太網路之間的互通性工作。

MGX 1.2 擴展了 Vera Rubin 機架基礎設施

NVIDIA 透過其開放的 MGX 架構,將其Vera Rubin機架和計算托架設計貢獻給了 OCP,作為 OCP 開放資料中心計畫中第三代 MGX 參考設計的一部分,同時貢獻的還有 MQD 和 MQDB 開放式液冷設計。 MGX 1.2 規範新增了機架級盲插式液冷、可互通的機架級互連基礎設施以及液冷式 5,000A 母線,原生支援 19 吋設備和高達 250kW 的機架部署。

這是一台 2U NVIDIA Spectrum-6 乙太網路交換器的渲染圖,帶有兩排前面板光纖籠,它是 Meta N-IceCube 交換器背後的平台。

可設定的 I/O 插槽、無風扇液冷計算托架以及標準化的電源和散熱介面完善了此規範。 NVIDIA 表示,通用介面可縮短合作夥伴的組裝、測試和服務時間。另一項Vera CPU機架設計規範將 MGX 的功能擴展到加速運算之外。 NVIDIA 將 Vera Rubin NVL72 定位為大規模訓練和推理平台,並將 Vera CPU 機架定位為代理工作負載所需的工具呼叫、編排和沙盒執行平台。

DSX OS 新增網路、機架和叢集管理元件

NVIDIA 擴展了其DSX AI 工廠平台的開源作業系統 DSX OS,新增了四個開源元件。 NVIDIA Config Manager 可自動完成 AI 架構的交換器設定、驗證和維護。 NVIDIA Cluster Readiness Engine 可在訓練開始前使用工作負載模擬對 GPU 叢集進行壓力測試,NVIDIA 表示,這可以發現那些會導致作業失敗的硬體問題。

NVIDIA DSX AI 工廠圖形,展示了渲染後的資料大廳(機架林立)上方的三個軟體介面。

NVIDIA 機架管理服務將機架視為運作單元,並在該層級進行硬體抽象化和韌體管理。 NVIDIA 基礎架構控制器叢集 API 提供者負責裸機部署和租用戶入駐,NVIDIA 聲稱它可以在數小時內將原始硬體轉換為可用於生產環境的叢集。這些組件源自於 NVIDIA 營運 DGX Cloud 的經驗,旨在幫助雲端供應商和軟體合作夥伴將 AI 工廠營運融入多租戶平台。

開放規範涵蓋設施設計和電網恢復

NVIDIA、AMD、Google 和 Meta 聯合發布了開放資料中心規範 v0.7,這是一份共享的設施藍圖,涵蓋了電源架構、冷卻和實體佈局,設備製造商、託管服務提供者和營運商可以據此進行設計。 Google、Meta、Microsoft 和 NVIDIA 也發布了 OCP 電網彈性規範,該規範定義了大型 AI 設施應如何應對公用設施中斷:保持連接、自動響應並在兩秒鐘內恢復到接近滿載運行。 NVIDIA 表示,這兩項規格均與其 DSX 參考設計相符。

Visionbay 公佈了 K-1 計劃,這是一個 AI 工廠平台,它將 NVIDIA 的800VDC參考架構與 Vertiv 的電源和散熱設備相結合,用於未來的 Vera Rubin 部署。 K-1 將交流到直流的轉換轉移到集群級電源中心,並將 800VDC 電源分配到更靠近計算單元的位置,並分階段採用 800VDC、液冷和模組化擴展。 Visionbay 尚未公佈部署日期。

Meta 採用 Spectrum-6 和多平面網絡

Meta 將在其 Vera Rubin AI 工廠中採用 NVIDIA Spectrum-6 102.4Tb/s 乙太網路。 NVIDIA 表示,Spectrum-6 的交換容量和單通道頻寬是 Spectrum-4 的兩倍,單通道運行速度高達 200G,並實現了作業間的效能隔離。 Meta 基於 Spectrum-6 的 N-IceCube 交換器將安裝在其 IcePack 100T 液冷機架中,並運行 Meta 的開放式交換器軟體 FBOSS。 FBOSS 使用 OCP 交換器抽象接口,實現對硬體的獨立於廠商的控制。

Spectrum-X Multiplane 將 Spectrum-6 交換器與 ConnectX-9 SuperNIC 結合使用,並透過硬體將 GPU 流量分散到多達八個獨立的網路平面上。 NVIDIA 表示,該設計可擴展至 100,000 萬個以上的 GPU,且所需交換器層級更少;當某個組件發生故障時,流量會轉移到剩餘的平面,從而以較低的頻寬繼續運行任務。 Meta 和 NVIDIA 表示,他們已在本地和雲端驗證了該方案的彈性提升,但未公佈具體數據。

Google Falcon Transport 瞄準未來 NVIDIA 網路硬體

NVIDIA 和 Google 宣布,未來的 NVIDIA ConnectX-10 SuperNIC 和 BlueField DPU 將支援 Falcon Transport 協定。 Falcon 透過多路徑負載平衡、可程式擁塞控制、基於硬體的丟包復原以及基於連接的安全機制,在乙太網路上提供可靠的資料傳輸。 NVIDIA 利用硬體加速和 DOCA 軟體實現了 Falcon,因此 NVIDIA 和 Google 的網路卡可以使用通用的傳輸協議,而應用程式則保留標準的 RDMA 介面。兩家公司表示,隨著乙太網路架構的擴展,這將提高 AI 和儲存流量的頻寬利用率和效能可預測性。

思科推出 Silicon One G300 系統,並新增 51.2T 機架頂部組件

思科利用 OCP 的相同公告更新了其晶片產品線。 102.4Tb/s 的 Silicon One G300 晶片現已開始提供樣品,首批基於 G300 的系統已交付給客戶。此外,思科還推出了 G302,這是一款 51.2Tb/s 的交換器 ASIC,配備 200G SerDes,專為機架頂部系統設計,採用 1.6T 光模組和晶片級液冷技術,預計將於 2026 年底前交付。思科也表示,其 51.2Tb/s 的 P200 深緩衝路由晶片目前已在超大規模資料中心投入生產:微軟已將 P200 系統投入生產,阿里雲也已在其 eCORE 骨幹網路上部署了基於 P200 晶片的自主研發的 Quantum Cat 路由器,並運行 SONiC 協定。

思科其餘產品已啟用。思科 8001 是一款基於 Silicon One A100 的管理交換機,提供 10G 和 1G 版本,可將 SONiC 引入帶外網絡,使運營商能夠從網絡架構到機架運行一套 API 和自動化流程。經思科驗證的 SONiC 已整合到 Nexus One 架構中,並且計劃於 2027 年年中推出 Live Protect 選項,該選項可在永久修復程式發布之前,在運行時修補已披露的漏洞。思科是 ESUN 成員,並表示正在製定用於縱向擴展網路的 1.0 版本規格。

NVIDIA 和 Cisco USFP 共同發佈公告

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哈羅德弗里茨

自 IBM 創建 Selectric 以來,我一直在科技行業工作。 不過,我的背景是寫作。 因此,我決定退出售前業務,回歸本源,從事一些寫作工作,但仍從事技術工作。