NVIDIA וסיסקו הכריזו על מפרט משותף למודול אופטיקה חדש הניתן לחיבור ב-12 באוקטובר, הנקרא Ultra-Dense Small Form Factor Pluggable (USFP), שנועד לשאת את עומס הרשת של הדור הבא של מפעלי AI. על פי ההודעה לעיתונות של NVIDIA, USFP נועד להיות המודול הראשון לתמוך באותות חשמליים של 400Gb/s לנתיב, המאפשר קיבולת כוללת של עד 12.8Tb/s - קפיצת צפיפות שלפי החברות תאפשר למפעילים להגדיל את בדי ה-Ethernet AI מבלי להוסיף שכבות רשת או לפוצץ את תקציבי החשמל שלהם.
ההכרזה היא הסימן האחרון לכך שרשתות מרכזי נתונים, זמן רב הצנרת הלא זוהרת של מחשוב ענן, הפכה לשדה קרב אסטרטגי בבניית הבינה המלאכותית. כאשר אשכולות גדלים מאלפי למאות אלפי מאיצים, האופטיקה המחברת ביניהם מעצבת כעת הן את הכלכלה והן את הפיזיקה של AI בקנה מידה. עבור ההקשר הרחב יותר של האופן שבו ספקי התשתית מתמקמים מחדש לעידן הסוכן, מדור חדשות הבינה המלאכותית שלנו עוקב אחר המהלכים כשהם נוחתים.
מה USFP משנה בפועל
המודולים בעלי הביצועים הגבוהים של היום פועלים ברובם במהירות של 200Gb/s לכל נתיב חשמלי. USFP מכפיל את זה ל-400Gb/s לנתיב תוך שמירה על הצורה הניתן לחיבור שהמפעילים יודעים לפרוס ולתת שירות. לפי הנתונים שפורסמו של NVIDIA, USFP מספק פי 4 מרוחב הפס וצפיפות הפאנל הקדמי בהשוואה למודולים של 200Gb/s לנתיב, בערך פי 1.3 מיעילות החשמל - כלומר יותר נתונים מועברים לוואט.
השילוב הזה מטפל בבעיה מורכבת בתכנון מפעלי AI. כאשר מתג מגיע לקיבולת היציאה שלו, הדרך היחידה להוסיף עוד מחשוב היא להוסיף שכבה נוספת של מתגים וקישורים אופטיים, מה שמגדיל את השהיה, עלות ההון וצריכת החשמל בכל שכבה. על ידי הכפלת ספירת הנתיבים ורוחב הפס לכל נתיב, USFP מאפשר ליותר נקודות קצה של 1.6Tb/s להתחבר דרך אותה טביעת רגל מיתוג, ודוחה את הנקודה שבה המפעילים צריכים לקנות את דרכם מהעומס עם יותר שכבות.
"בניית מפעלי הבינה המלאכותית הגדולים בעולם מתחילה בחשיבה מחדש על החיבורים הקטנים ביותר", אמר גלעד שיינר, סגן נשיא בכיר ב-NVIDIA, בהכרזה.
שישה עשר נתיבים בטביעת רגל בגודל OSFP
המקלטים הראשונים המתוכננים מבוססי USFP יארזו 16 נתיבים דופלקסים מלאים לתוך טביעת רגל בגודל של מודול OSFP - גורם הצורה של סוס העבודה שכבר נפוץ בפריסות אשכולות AI - התומך גם במתגים וגם ב-SuperNIC. NVIDIA אומרת שהעיצוב יכול להתרחב ל-32 נתיבים ומעבר בעתיד, מה שידחוף את הקיבולת לכל מודול הרבה מעבר לתקרה של היום.
מבחינה מכנית, צפיפות האות הגבוהה יותר דרשה חשיבה חדשה של מחברים: USFP משתמש במחבר מערך דו-ממדי עם עיצוב החדרה דו-שלבי, שומר על יכולת השירות של הפאנל הקדמי שהופכת אופטיקה ניתנת לחיבור עדיפה על חלופות מולחמות. "בוני בינה מלאכותית זקוקים לארכיטקטורת קישורים שיכולה לשנות את הביצועים מבלי לנעול אותם במודל הפעלה מורכב יותר", אמר ביל גרטנר, סגן נשיא בכיר ומנהל כללי של מערכות אופטיות ואופטיקה ב-Cisco, והדגיש כי שיתוף הפעולה נועד לשמר את "השירות, גמישות הפריסה והפשטות התפעולית של אופטיקה ניתנת לחיבור".
מחזה אקולוגי, לא רק מודול
NVIDIA ו-Cisco מציגות במפורש את USFP כמאמץ פתוח ומרובה ספקים: TE Connectivity ו-Amphenol כבר עובדות עם שתי החברות כדי לבנות מערכת אקולוגית של חומרה מרובת מקורות סביב המפרט. זה משנה כי אופטיקה ניתנת לחיבור מצליחה רק כסטנדרט - מפעילים קונים אותם בעשרות אלפים, ואף ספק אחד לא יכול לספק (או לתמחר) את הנפח הזה לבד.
גישת ריבוי המקורות גם מורידה את הסיכון עבור יצרני מתגים ו-hyperscalers השוקלים אימוץ. אם מקלטי משדר USFP זמינים ממספר ספקים, המודול יכול ללכת באותו מסלול כמו דורות קודמים שניתנים לחיבור: ירידה מהירה בעלויות, יכולת פעולה הדדית רחבה ותזוזה הדרגתית של חיבורים קנייניים או מולחמים בשכבות הקצה של הרשת.
כוח הוא צוואר הבקבוק החדש
טענות יעילות החשמל ראויות לתשומת לב מיוחדת. המטרה המוצהרת של NVIDIA עבור USFP היא לצמצם את "נתח הרשתות בתקציב הכוח הכולל של מפעל הבינה המלאכותית" - הכרה שככל שצפיפות המחשוב עולה, עלות האנרגיה של העברת נתונים מתחרה עם עלות האנרגיה של המחשוב. כל גיגה-ביט שמועבר בין מתלים עולה וואט, ובקנה מידה של מפעל AI הוואטים הללו מתורגמים ישירות לחיבורי רשת מוגבלים ולהוצאות תפעול.
הודעת האופטיקה לא הגיעה בבידוד. באותו יום, NVIDIA אמרה שהיא פותחת את עיצובי ארכיטקטורת מתלים Vera Rubin שלה לקהילת Open Compute Project, והסיקור של SiliconANGLE ו-Wccftech תיאר הפשטות קיצוניות למגשי מחשוב - הוצאת כבלים, צינורות ומאווררים - לצד עבודת האופטיקה של סיסקו. FourWeekMBA דיווחה כי Meta מאמצת את פלטפורמת ה- Spectrum-6 Ethernet של NVIDIA. יחד, המהלכים משרטטים דחיפה מתואמת: פתחו את העיצובים הפיזיים, צפיפו את האופטיקה והפכו את אתרנט למארג הבחירה של AI בהיפר-סקאלה.
במה לצפות
USFP הוא מפרט עם מוצרים מתוכננים, לא משלוח חומרה - השפה של NVIDIA ('מקלטי משדר מבוססי USFP מתוכננים הראשונים') משאירה את ציר הזמן רופף במכוון. המדדים שיש לצפות בהם הם אימוץ על ידי ספקי מתגים מעבר לסיסקו, תמחור מקלטי משדר ביחס לחלקים של 200G לנתיב, והאם האיתות החשמלי של 400Gb/s לנתיב עומד ביעדי האמינות שלו בנפח.
אם היא תספק, USFP תוכל לעשות עבור רשתות עידן הבינה המלאכותית את מה שדורות QSFP עוקבים עשו עבור מרכזי נתונים בענן: ליצור קצב חיבורי סחורות שכל התעשייה מתבססת עליו. ובשוק שבו מארג ה-NVLink הקנייני של NVIDIA היווה טיעון של נעילת מפתח, תקן פתוח עם צפיפות גבוהה לחיבור - שנכתב בשיתוף עם Cisco, ספקית הרשת הגדולה ביותר - הוא גם הצהרה תחרותית לגבי האופן שבו יש לבנות מפעלי AI.
