Qualcomm e Cornelis querem que a rede faça mais do que transportar dados em clusters de IA

Em grandes clusters de inteligência artificial, não basta ter aceleradores mais rápidos. GPUs, CPUs e outros chips também precisam trocar enormes volumes de dados com velocidade e previsibilidade. Quando essa comunicação atrasa, hardware caro pode ficar parado à espera da próxima informação.

É esse gargalo que a colaboração recém-anunciada entre Qualcomm e Cornelis Networks pretende atacar. A aposta é ampliar o papel da rede na eficiência da infraestrutura de IA, sobretudo à medida que ambientes de inferência e clusters com diferentes tipos de hardware ganham escala.

Há uma ressalva importante: o anúncio trata de uma colaboração estratégica e de uma participação conjunta no AI Infra Summit — não do lançamento de um produto Qualcomm-Cornelis já sendo vendido. A Qualcomm afirma que a visão da Cornelis de uma infraestrutura de rede aberta e programável está alinhada à busca por melhor utilização dos recursos de IA e por custos mais eficientes. 57

A ideia central: fazer da rede uma camada ativa de computação

A Cornelis chama sua abordagem de Active Compute Fabric, ou malha de computação ativa. Em vez de deixar switches e interfaces de rede apenas encaminharem pacotes, a arquitetura incorpora computação programável e aceleração na própria malha de rede.

Segundo a empresa, parte do processamento ligado à comunicação entre máquinas e às operações coletivas pode ocorrer enquanto os dados trafegam pela rede, sem concentrar todo esse trabalho nos servidores ou nos aceleradores de IA. 515

A proposta cobre duas funções distintas:

• Scale-out: a conexão entre servidores ou nós de um cluster.
• Scale-up: a conexão mais estreita entre aceleradores dentro de um sistema em escala de rack.

O objetivo declarado é impedir que a movimentação de dados deixe GPUs e outros aceleradores ociosos, esperando entradas. Isso é particularmente relevante para cargas distribuídas de IA, em que operações coletivas e tráfego de muitos emissores para um único destino podem virar um gargalo. 121

Como o transporte sem perdas pode ajudar

A Active Compute Fabric reúne três elementos: transporte sem perdas, aceleração na própria rede e computação programável. 5

Na plataforma CN5000, baseada em Omni-Path, a Cornelis descreve um transporte sem perdas baseado em créditos, roteamento adaptativo de granularidade fina, controle de fluxo voltado a situações de incast — quando muitos remetentes enviam dados ao mesmo receptor — e repetição em nível de enlace. A companhia afirma que esses mecanismos foram desenhados para evitar estouros de buffer e reduzir o impacto de congestionamentos na entrega de dados. 18

Em termos práticos, a promessa é simples: se a comunicação for concluída com mais confiabilidade e exigir menos trabalho dos aceleradores, uma parcela maior do tempo desses chips poderá ser dedicada à execução dos modelos. Isso pode melhorar a economia efetiva de treinar ou servir modelos, já que a rede ajudaria a preservar a utilização de um hardware de computação muito mais caro.

Ainda assim, essa é uma tese de arquitetura, não um resultado de benchmark já consolidado. A Cornelis publica comparações de desempenho e alegações sobre utilização, mas cada operador precisa avaliá-las considerando seus próprios modelos, padrões de comunicação coletiva, pilha de software e topologia de cluster. 15

O que já existe — e o que ainda está no roadmap

A maturidade dos produtos é decisiva para entender a proposta:

• CN5000: produto já em comercialização, uma malha Omni-Path de ponta a ponta de 400 Gb/s para scale-out, com SuperNICs, switches, software e cabeamento. A Cornelis o posiciona como um sistema sem perdas e com controle de congestionamento para IA e computação de alto desempenho (HPC). 17
• CN6000: próxima geração de plataforma de rede inteligente para treinamento, inferência, HPC e computação intensiva em dados. Reportagens indicam que ela adiciona suporte a Ethernet e está sendo preparada para disponibilidade mais ampla. 68
• CN7000: plataforma nativa de scale-up planejada. É a parte do roadmap mais próxima de uma alternativa direta a interconexões de rack fortemente acopladas, no estilo NVLink, da Nvidia. Mas ainda não é uma substituição amplamente implantada para essa tecnologia. 219

A diferença é essencial: a Cornelis já tem um produto comercial para scale-out, mas sua proposta mais completa para scale-up ainda está voltada ao futuro.

Abertura e hardware heterogêneo fazem parte da proposta

A Cornelis apresenta a Active Compute Fabric como uma arquitetura aberta, capaz de cobrir cenários de scale-up e scale-out. Seu roadmap cita Ethernet, Ultra Ethernet, RoCE e tecnologias relacionadas a UALink, em vez de vincular a rede a um único fornecedor de aceleradores. 1119

Para operadores de infraestrutura, isso pode significar mais flexibilidade: em tese, seria possível combinar a malha com GPUs, CPUs, aceleradores próprios e outros componentes de fornecedores distintos, sem adotar necessariamente uma pilha verticalmente integrada. A Cornelis também afirma que o CN5000 é interoperável com aceleradores da AMD, Intel, Nvidia e outros fabricantes. 23

O desafio está na execução. Infraestrutura aberta e heterogênea precisa provar interoperabilidade robusta, disponibilidade de hardware e software maduro em todo o sistema — e não apenas compatibilidade entre componentes isolados.

Onde a Qualcomm se encaixa

A relação com a Cornelis complementa a estratégia mais ampla da Qualcomm para se tornar fornecedora de computação e conectividade para data centers de IA.

A Qualcomm e a Amazon anunciaram uma colaboração de várias gerações em silício personalizado para inferência de IA em larga escala e conectividade óptica de até 1,6 Tb/s. A Reuters informou que a Amazon poderá comprar até US$ 60 bilhões em chips de IA para data centers e produtos relacionados da Qualcomm no âmbito do acordo de longo prazo, sujeito aos seus termos. 3324

A Qualcomm também concluiu a aquisição da Alphawave Semi, incorporando tecnologias de conectividade cabeada de alta velocidade que, segundo a companhia, complementam seus processadores Oryon e Hexagon NPU. 44

Em conjunto, os movimentos indicam uma estratégia para atuar tanto na computação quanto na conectividade da infraestrutura de IA. A Cornelis acrescenta uma possível dimensão de rede aberta a esse plano, mas as empresas ainda não anunciaram uma plataforma integrada completa.

Um desafio à Nvidia, mas não uma substituição imediata

A Cornelis entra em um território no qual a Nvidia já tem produtos estabelecidos e um ecossistema profundamente integrado de aceleradores, rede e software. O apelo da Active Compute Fabric é a modularidade: uma rede projetada para também contribuir com computação e operar com hardware heterogêneo, em vez de prender o comprador a uma única malha proprietária.

A Cornelis levantou US$ 205 milhões para avançar seus produtos de scale-up e scale-out, a fabricação e as implantações, o que lhe dá mais recursos para perseguir essa ambição. 57

Mas capital e anúncios de arquitetura não equivalem a uma posição consolidada no mercado. O caso de Cornelis e Qualcomm dependerá da entrega dos produtos CN6000 e CN7000, do suporte de software, da interoperabilidade, do fornecimento em volume e de resultados reproduzíveis em produção.

Por enquanto, a colaboração deve ser vista como uma aposta em uma ideia direta: redes melhores podem elevar a utilização da infraestrutura de IA — e clientes talvez valorizem uma alternativa aberta tanto quanto o desempenho máximo.