英伟达CPO交换机量产落地，能耗降至五分之一

8月14日，英伟达NVIDIA AI Infrastructure的官方X账号发布消息，Spectrum-X以太网硅光交换机（Ethernet Photonics）已经正式进入大规模生产阶段，旨在为AI工厂提供下一代Scale-Out（横向扩展）网络基础设施。该交换机系统是台积电（负责硅光芯片制造）、矽品（负责芯片级封装与测试）、Lumentum（负责激光芯片制造）、天孚通信（负责激光模块子组件封装/组装）以及鸿海（负责交换机系统组装）联合研发的成果。

首批采用该交换机的客户包括三大云基础运营商：CoreWeave、Lambda Labs和甲骨文。

英伟达指出，随着AI工厂规模向吉瓦（GW）级别扩展，传统的网络架构已无法满足大规模AI算力集群在带宽、功耗和可靠性方面的严苛需求，因此必须构建专门针对AI工作负载的网络基础设施。

据介绍，这款采用CPO技术的Spectrum-X以太网硅光交换机具备显著优势：激光器数量削减75%，仅为原方案的四分之一；功耗下降80%，相当于原方案的五分之一；平均故障间隔时间（MTBI）提升10倍，从而大幅增强了网络可靠性。

此外，英伟达披露的技术细节表明，此次量产的旗舰型号SN6800交换机支持512个800Gb/s端口或2048个200Gb/s端口的配置，总交换带宽达到409.6Tb/s，是英伟达当前CPO交换机产品线中带宽规格最高的型号。

随着AI计算规模日益扩大，AI服务器的瓶颈正从单纯的算力转向高速互联能力。AI基础设施的竞争焦点正逐渐从“单颗GPU的速度有多快”转变为“成千上万颗GPU能否实现高效协同工作”。

根据官网资料，通过将硅光器件与交换机ASIC（专用集成电路）进行封装集成，Spectrum-X以太网硅光技术进一步降低了功耗，提升了可靠性，并增强了AI生产力。

与传统光收发器架构相比，Spectrum-X硅光交换机实现了5倍的功耗效率、5倍的AI应用正常运行时间（uptime）以及1.3倍的部署速度。该设备基于新一代Spectrum-6交换芯片构建，单颗芯片交换容量高达102.4Tb/s，是上一代Spectrum-4的两倍。英伟达称其为全球首款单通道高速串行收发速率达到200Gb/s并已投入生产的CPO以太网交换机。

英伟达于2025年3月首次发布了Spectrum-X Photonics，将其定位为基于硅光子的网络交换机，并明确采用了CPO技术路线。今年1月，Spectrum-X Ethernet Photonics被确定为Rubin平台的Scale-out网络组成部分。

5月底，英伟达宣布Vera Rubin进入量产阶段，并在6月发布的后续博文中指出，Spectrum-X Ethernet Photonics已进入“全面量产”状态。

英伟达表示，台积电、SPIL、TFC（天孚通信）和Foxconn在从硅光到系统的流程关键环节中做出了重要贡献：台积电利用先进的硅光制造技术，将突破性设计转化为可量产的芯片；SPIL的芯片级封装、组装和测试技术，将电气和光学组件以微米级精度集成；TFC的激光芯片经过模组封装，确保满足全年全天候AI工作负载所需的可靠性；Foxconn负责系统组装，将Spectrum-X CPO交换机集成到完整的机架型网络平台中。NVIDIA AI工厂系统在NVIDIA自有及运营的AI工厂内完成拆箱、安装和通电，在发货前验证整体工作流。

目前，英伟达的战略布局正延伸至高速互连供应链的上下游。今年3月，英伟达分别宣布与光通信巨头Lumentum和Coherent达成多年期战略合作，并分别投资20亿美元。5月6日，英伟达又与康宁（Corning）宣布建立多年期商业与技术合作关系，后者计划将其美国光连接产品制造产能提高10倍。