Революция в сети: как Nvidia и TSMC меняют правила игры для дата-центров с помощью кремниевой фотоники

Nvidia сделала решающий шаг к преодолению барьеров энергопотребления и целостности сигнала, которые угрожают затормозить рост крупнейших дата-центров для искусственного интеллекта. В начале июня 2026 года компания подтвердила, что начала поставки коммутаторов Spectrum-X CPO (co-packaged optics) нового поколения избранным партнёрам. Устройства разработаны и произведены совместно с TSMC . Коммутаторы построены на платформе кремниевой фотоники COUPE (Compact Universal Photonic Engine) от TSMC — технологии, объединяющей оптические модули и кремний коммутатора в один корпус для кардинального повышения энергоэффективности и плотности пропускной способности.

Партнёрство: микрорезонаторы Nvidia и платформа COUPE от TSMC

В основе партнёрства лежит глубокая техническая коллаборация. Nvidia разработала кремниевый фотонный модуль на базе микрорезонаторов (Micro Ring Modulator, MRM) — прорыв, который пересматривает возможную плотность оптических соединений . Главной сложностью всегда было массовое производство MRM с сохранением точного контроля изготовления, снижением температурной чувствительности и обеспечением стабильной высокоскоростной модуляции. Благодаря передовым технологическим процессам TSMC, Nvidia решила эти производственные задачи .

TSMC предоставляет базовую упаковочную платформу COUPE. Она объединяет 65-нанометровую электронную интегральную схему (EIC) с фотонной интегральной схемой (PIC), используя самые современные технологии упаковки TSMC: гибридное соединение SoIC-X для 3D-стекирования и CoWoS для межпозерной сборки чип-на-пластине-на-подложке . Результат — первый в мире 3D-стэкированный кремниевый фотонный модуль, который находится прямо рядом с ASIC-чипом коммутатора Spectrum-X в едином корпусе .

TSMC начала массовое производство платформы COUPE в апреле 2026 года, впервые в истории запустив крупносерийный выпуск кремниевой фотоники для ИИ-дата-центров .

Как работает интегрированная оптика и почему это важно

Традиционные сетевые коммутаторы используют сменные оптические трансиверы, вставляемые в переднюю панель. Данным в виде электрических сигналов приходится проходить путь от ASIC коммутатора через печатную плату до внешнего трансивера, где и происходит преобразование в свет. Это расстояние приводит к значительным потерям сигнала — часто около 22 дБ — и требует энергоёмких схем коррекции, выделяющих много тепла .

Co-packaged optics решают эту проблему. Оптический модуль размещается в одном корпусе с ASIC коммутатора, сокращая электрический тракт до минимума. Свет поступает в корпус напрямую по оптоволокну и преобразуется практически без лишних затрат. Преимущества очевидны:

• Потери сигнала снижаются с ~22 дБ до ~4 дБ .
• Энергопотребление падает до 9 ватт на порт 1,6 Тбит/с по сравнению с 30 ваттами у традиционных решений .

Это не просто постепенное улучшение. Подход Nvidia и TSMC обеспечивает снижение энергопотребления на порт в 3,5–5 раз по сравнению с традиционными трансиверами . В масштабах современной ИИ-фабрики с сотнями тысяч ускорителей такая экономия выливается в мегаватты сэкономленной мощности и значительно более надёжную и холодную сетевую инфраструктуру.

Spectrum-X Photonics: производительность и масштаб

Новая линейка Spectrum-X Photonics раздвигает границы возможного. Модель SN6800 обеспечивает совокупную пропускную способность до 409,6 Тбит/с в одном коммутаторе, достигаемую через 512 портов по 800 Гбит/с (или в более плотных конфигурациях до 2048 портов на 200 Гбит/с) . Более компактная версия, SN6810, выдаёт 102,4 Тбит/с через 128 портов по 800 Гбит/с .

Эти коммутаторы с жидкостным охлаждением спроектированы для Ethernet-инфраструктур ИИ, которые собирают гиперскейлеры и крупные предприятия для обучения и запуска генеративных моделей. Nvidia позиционирует Spectrum-X Photonics как важнейшую инфраструктуру для соединения кластеров размером более миллиона GPU в огромных зданиях «ИИ-фабрик» .

Статус поставок и доступность

Технология перешла от анонсов к реальным поставкам. Nvidia официально начала отгружать коммутаторы Spectrum-X CPO избранным партнёрам в начале июня 2026 года, что подтвердил старший вице-президент по сетевым технологиям Гилад Шайнер на GTC Taiwan . Более ранняя версия — фотонный коммутатор Quantum-X InfiniBand, использующий ту же технологию CPO, — уже поставлялась с начала 2026 года .

Широкая доступность Ethernet-коммутаторов Spectrum-X Photonics от ведущих инфраструктурных и системных вендоров ожидается во второй половине 2026 года, что ознаменует полномасштабный коммерческий выход технологии кремниевой фотоники на рынок .

Сотрудничество дизайнерской мысли Nvidia и производственной мощи TSMC вывело кремниевую фотонику из исследовательской сферы в серийный продукт, открывая практический путь к масштабированию ИИ без удара об «энергетическую стену».