12 жовтня NVIDIA і Cisco оголосили про спільну специфікацію нового підключається оптичного модуля під назвою Ultra-Dense Small Form Factor Pluggable (USFP), призначеного для виконання мережевого навантаження наступного покоління заводів ШІ. Згідно з прес-релізом NVIDIA, USFP має стати першим модулем, який підтримує електричні сигнали 400 Гбіт/с на смугу, забезпечуючи загальну пропускну здатність до 12,8 Тбіт/с — стрибок щільності, за словами компаній, дозволить операторам масштабувати мережу штучного інтелекту Ethernet без додавання мережевих рівнів або роздування бюджету електроенергії.
Це оголошення є останньою ознакою того, що мережа центрів обробки даних, довгий час неприваблива система хмарних обчислень, стала стратегічним полем битви в створенні ШІ. У міру того, як кластери розростаються від тисяч до сотень тисяч прискорювачів, оптика, яка їх з’єднує, тепер визначає як економіку, так і фізику штучного інтелекту в масштабі. Для ширшого контексту того, як постачальники інфраструктури змінюють позицію для агентської ери, наш розділ новин AI відстежує рухи, коли вони приземляються.
Що насправді змінює USFP
Сучасні високопродуктивні підключаються модулі в основному працюють зі швидкістю 200 Гбіт/с на електричну лінію. USFP подвоює цю швидкість до 400 Гбіт/с на смугу, зберігаючи підключається форм-фактор, який оператори знають, як розгортати та обслуговувати. Згідно з опублікованими цифрами NVIDIA, USFP забезпечує в 4 рази більшу пропускну здатність і щільність передньої панелі в порівнянні з модулями 200 Гбіт/с на смугу, при приблизно в 1,3 рази більшій енергоефективності — тобто більше даних передається на ват.
Ця комбінація вирішує проблему компаундування в проектуванні заводу ШІ. Коли комутатор досягає своєї ємності порту, єдиний спосіб збільшити обчислювальну потужність — додати ще один рівень комутаторів і оптичних каналів, що збільшує затримку, капітальні витрати та енергоспоживання з кожним рівнем. Завдяки подвоєнню кількості смуг і пропускної здатності на смугу USFP дозволяє з’єднуватися більшій кількості кінцевих точок зі швидкістю 1,6 Тбіт/с через ту саму площину комутації, відкладаючи момент, коли оператори повинні купувати вихід із заторів за допомогою більшої кількості рівнів.
«Створення найбільших у світі фабрик штучного інтелекту починається з переосмислення найдрібніших з’єднань», — сказав Гілад Шайнер, старший віце-президент NVIDIA, в повідомленні.
Шістнадцять смуг у розмірі OSFP
Перші заплановані трансивери на базі USFP упакують 16 повнодуплексних смуг у площину розміром з модуль OSFP — форм-фактор робочої конячки, який вже поширений у розгортанні кластерів ШІ — підтримуючи як комутатори, так і SuperNIC. NVIDIA заявляє, що в майбутньому проект може розширитися до 32 смуг і більше, що значно перевищить сьогоднішню межу потужності на модуль.
З механічної точки зору вища щільність сигналу вимагала нового мислення щодо роз’єму: USFP використовує двовимірний роз’єм із матрицею з двоступеневою конструкцією вставлення, зберігаючи зручність обслуговування передньої панелі, що робить оптику, що підключається, кращою, ніж альтернативи, що припаяні. «Розробникам штучного інтелекту потрібна архітектура взаємозв’язку, яка може масштабувати продуктивність, не обмежуючи їх складнішою операційною моделлю», — сказав Білл Гартнер, старший віце-президент і генеральний менеджер оптичних систем і оптики в Cisco, наголошуючи, що співпраця була спрямована на збереження «зручності обслуговування, гнучкості розгортання та простоти експлуатації підключається оптики».
Екосистемна гра, а не просто модуль
NVIDIA та Cisco чітко розглядають USFP як відкриту роботу багатьох постачальників: TE Connectivity та Amphenol уже співпрацюють з двома компаніями, щоб побудувати апаратну екосистему з багатьох джерел навколо цієї специфікації. Це важливо, тому що оптика, що підключається, є успішною лише як стандарт — оператори купують її десятками тисяч, і жоден постачальник не може поставити (або оцінити) такий обсяг окремо.
Підхід із кількома джерелами також знижує ризик для виробників комутаторів і гіперскейлерів, які розглядають можливість прийняття. Якщо трансивери USFP доступні від кількох постачальників, модуль може слідувати тій самій траєкторії, що й попередні покоління підключених модулів: швидке зниження вартості, широка сумісність і поступове витіснення власних або спаяних з’єднань на межових рівнях мережі.
Потужність - це нове вузьке місце
Окремої уваги заслуговують заяви щодо енергоефективності. Заявлена мета NVIDIA щодо USFP полягає в тому, щоб зменшити «частку мереж у загальному бюджеті потужності фабрики штучного інтелекту» — це підтвердження того, що зі збільшенням щільності обчислень вартість енергії переміщення даних конкурує з вартістю енергії обчислень. Кожен гігабіт, який переміщується між стійками, коштує ват, і в масштабах фабрики штучного інтелекту ці вати перетворюються безпосередньо на обмежені підключення до мережі та експлуатаційні витрати.
Оголошення про оптику не надходило окремо. Того ж дня NVIDIA заявила, що відкриває для спільноти Open Compute Project свої проекти архітектури стелажів Vera Rubin, а звіти SiliconANGLE і Wccftech описали радикальні спрощення обчислювальних панелей — видалення кабелів, шлангів і вентиляторів — поряд із оптичною роботою Cisco. FourWeekMBA повідомила, що Meta використовує платформу NVIDIA Spectrum-6 Ethernet. Разом ці кроки створюють скоординований поштовх: відкривають фізичні конструкції, ущільнюють оптику та роблять Ethernet найкращою структурою для штучного інтелекту в гіпермасштабі.
Що подивитися
USFP — це специфікація із запланованими продуктами, а не апаратним забезпеченням — мова NVIDIA («перші заплановані трансивери на базі USFP») навмисно залишає часову шкалу вільною. Показники, на які варто звернути увагу, – це впровадження постачальниками комутаторів, окрім Cisco, ціна трансивера відносно частин 200 Гбіт/с на смугу та чи відповідає електрична сигналізація 400 Гбіт/с на смугу цільовим показникам надійності за обсягом.
Якщо це забезпечить результат, USFP зможе зробити для мереж епохи штучного інтелекту те, що послідовні покоління QSFP робили для хмарних центрів обробки даних: створити каденцію сполучень, на якій будується вся галузь. А на ринку, де власна мережа NVIDIA NVLink була ключовим аргументом для блокування, відкритий підключається стандарт високої щільності, створений у співавторстві з Cisco, найбільшим постачальником мереж, також є конкурентним твердженням про те, як слід будувати фабрики ШІ.
