在人工智能算力需求持續(xù)飆升的背景下，英偉達正通過技術(shù)迭代重構(gòu)GPU互連架構(gòu)。其最新發(fā)布的Vera Rubin NVL576與Rosa Feynman NVL1152系統(tǒng)，標志著GPU集群規(guī)模正式突破單機柜限制，通過光互連技術(shù)將單域計算節(jié)點擴展至576乃至1152顆GPU。這一跨越式發(fā)展背后，是英偉達對銅纜與光互連技術(shù)的深度權(quán)衡與戰(zhàn)略布局。

2024年推出的NVL72機柜曾代表銅纜互連的物理極限。該系統(tǒng)通過5000余根同軸銅纜實現(xiàn)72顆GPU全互連，總纜長超3.2公里，自重達1.36噸。銅纜方案憑借零功耗、無源器件的高可靠性，以及每顆GPU僅需18個連接器的成本優(yōu)勢，成為當時最優(yōu)解。英偉達網(wǎng)絡(luò)高級副總裁Gilad Shainer曾強調(diào)："在可用范圍內(nèi)，銅是完美的連接介質(zhì)。"但銅纜的信號衰減特性導(dǎo)致1.8TB/s帶寬下有效傳輸距離不足1米，這直接限制了單機柜GPU容量。

隨著大模型訓(xùn)練對算力需求的指數(shù)級增長，跨機柜互連成為剛需。傳統(tǒng)InfiniBand網(wǎng)絡(luò)帶寬與延遲無法滿足數(shù)千顆GPU協(xié)同訓(xùn)練要求，英偉達開始重新評估光互連技術(shù)。2025年，公司在Spectrum以太網(wǎng)與Quantum InfiniBand交換機上率先量產(chǎn)共封裝光學(xué)（CPO）模塊，通過將光引擎集成至交換芯片封裝，使單個光模塊功耗從10-15瓦降至3瓦以下，體積縮減60%，為光互連進入scale-up網(wǎng)絡(luò)掃清障礙。

新發(fā)布的NVL576系統(tǒng)采用銅光混合架構(gòu)：機柜內(nèi)部GPU與NVSwitch仍通過銅背板連接，跨機柜則采用光模塊組建spine網(wǎng)絡(luò)。這種設(shè)計既保留了銅纜在短距離連接中的成本與可靠性優(yōu)勢，又突破了物理距離限制。據(jù)測算，若用可插拔光模塊替代銅纜，整套系統(tǒng)將額外消耗20千瓦電力，相當于增加16%的能耗。而CPO技術(shù)的引入，使光互連的功耗與成本降至可接受范圍。

為確保供應(yīng)鏈安全，英偉達在2026年3月完成三項關(guān)鍵投資：向激光器供應(yīng)商Coherent與Lumentum各注資20億美元鎖定產(chǎn)能，并投資20億美元與Marvell合作開發(fā)硅光子技術(shù)。Coherent隨即宣布將磷化銦晶圓產(chǎn)能翻倍，Lumentum則加速高功率激光芯片研發(fā)。Marvell通過收購Celestial AI獲得Photonic Fabric光子互連技術(shù)，該技術(shù)可構(gòu)建跨機柜一致性內(nèi)存網(wǎng)絡(luò)，有望在Feynman系統(tǒng)中實現(xiàn)單層交換網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。

英偉達超大規(guī)模計算副總裁Ian Buck透露，F(xiàn)eynman系統(tǒng)計劃在GPU封裝中集成CPO，但需解決交換芯片端口密度難題。當前工藝下，單顆芯片直連上千顆GPU仍不現(xiàn)實，公司正探索分層交換與單層交換的平衡方案。Gilad Shainer在采訪中暗示傾向單層架構(gòu)："計算引擎間的延遲必須盡可能低，這是設(shè)計核心原則。"

這場技術(shù)轉(zhuǎn)型正重塑AI基礎(chǔ)設(shè)施競爭格局。UALink聯(lián)盟雖已推出開放互連標準，但其硬件量產(chǎn)要等到2026年底，規(guī)模部署可能延遲至2027年。而英偉達通過提前鎖定光學(xué)供應(yīng)鏈，在時間窗口期內(nèi)建立起產(chǎn)能壁壘。不過公司明確表示，銅纜在機柜內(nèi)部連接中仍不可替代——Vera Rubin與Feynman系統(tǒng)均保留銅背板設(shè)計，僅將光互連應(yīng)用于跨機柜場景。這種"各司其職"的策略，標志著AI算力架構(gòu)進入銅光共生的新時代。