De Revolutie van Kunstmatige Intelligentie: Nvidia’s Fotonica Infrastructuur
De Kracht van Verbindingen
De vooruitgang in kunstmatige intelligentie (AI) wordt niet alleen bepaald door de kracht van chips, maar ook door de mogelijkheid om duizenden GPU’s te verbinden als één digitaal brein. Nvidia heeft een significante stap gezet in deze richting door licht als communicatiemiddel te integreren in zijn datacenterplatformen. Vanaf 2026 wordt verwacht dat siliciumfotonica en co-gepakte optiek (CPO) niet alleen innovaties zijn, maar een structurele vereiste voor de volgende generatie AI-infrastructuren.
De Groei van GPU-clusters
In grote AI-clusters moeten duizenden GPU’s als één machine functioneren. Dit betekent dat gegevens met minimale latentie en met een ongekende overdrachtssnelheid tussen hen moeten circuleren. Het traditionele model, gebaseerd op koperen kabels en optische modules, is niet meer houdbaar. Met een snelheid van 800 Gb/s bereiken de elektrische verliezen tot 22 decibel, wat leidt tot hogere kosten en complexiteit.
Met CPO verandert de aanpak: de optische motor wordt direct geïntegreerd met de ASIC van de switch. Hierdoor wordt het signaal onmiddellijk in licht omgezet, waardoor de verliezen tot slechts 4 decibel worden gereduceerd en het energieverbruik per poort tot 9 W.
Van Stekkermodules naar Siliciumfotonica
Nvidia’s roadmap volgt nauwgezet het COUPE-programma van TSMC, dat zich richt op de ontwikkeling van compacte, universele fotonische motoren. De strategie bestaat uit drie fasen:
- Eerste generatie (2026): Optische motor voor OSFP-connectoren met 1,6 Tb/s overdracht en lager verbruik.
- Tweede generatie: Integratie in CoWoS-encapsulaties met co-gepakte optiek, tot 6,4 Tb/s op bordniveau.
- Derde generatie: Doel van 12,8 Tb/s binnen de processors, met lagere latentie en verbruik.
Dit opent de deur naar interne communicatie tussen chips bijna met de snelheid van het licht, een noodzakelijke sprong voor generatieve AI en toekomstige multimodale modellen.
Quantum-X en InfiniBand: Een Superverbinding
De eerste grote lancering komt met de Quantum-X InfiniBand-switches, gepland voor het begin van 2026. Elk van deze apparaten zal een throughput van 115 Tb/s leveren, met 144 poorten van elk 800 Gb/s. Daarnaast bevatten ze een ASIC die 14,4 TFLOPS netwerkverwerking biedt, wat de latentie vermindert.
Spectrum-X Photonics: Ethernet met Een Boost
In de tweede helft van 2026 lanceert Nvidia de Spectrum-X Photonics-platform voor Ethernet, gebaseerd op de Spectrum-6 ASIC-chip. Er zijn twee hoofdmodellen beschikbaar:
- SN6810: 102,4 Tb/s bandbreedte met 128 poorten van 800 Gb/s.
- SN6800: Tot 409,6 Tb/s met 512 poorten van dezelfde snelheid.
Beide systemen zijn ontworpen voor massale AI-clusters en maken gebruik van vloeistofkoeling.
Implicaties voor AI-datacenters
Nvidia benadrukt dat de verschuiving naar siliciumfotonica geen optie is. De omvang van AI-clusters maakt het onmogelijk om architecturen op basis van koper te handhaven. Nieuwe switches met CPO zullen duizenden discrete componenten uitsluiten en het energieverbruik per verbinding verminderen, wat leidt tot snellere activatietijden, meer betrouwbaarheid en duurzaamheid in datacenters.
Concurrentie in Beweging
Nvidia is niet de enige die deze structurele verschuiving heeft opgemerkt. Concurrent AMD heeft de start-up Enosemi overgenomen, dat gespecialiseerd is in geïntegreerde fotonica, met als doel niet achter te blijven in deze race. De overgang naar fotonica markeert een keerpunt. De concurrentie draait niet alleen om GPU-kernen en software, maar ook om de efficiëntie van de verbindingen die deze enorme virtuele breinen met elkaar verbinden.
Een Toekomstvisie: IA met de Snelheid van Licht
Met de opkomst van generatieve AI en multimodale modellen, zal de vraag naar ultra-efficiënte clusters kritischer zijn dan ooit. Nvidias inzet voor siliciumfotonica is niet alleen een technologische verbetering, maar een voorwaarde voor overleving in de snelgroeiende AI-markt die in het komende decennium een waarde van meer dan een biljoen dollar zal overschrijden.
De conclusie is duidelijk: in de toekomst van kunstmatige intelligentie zal licht niet alleen de weg verlichten, maar ook het medium zijn waarin de gegevens reizen die de digitale kennis ondersteunen.