英伟达GPU：AI超大规模组网

本文来自“英伟达GPU加速迭代，聚焦AI超大规模组网”，在 2024 年以前，英伟达平均 2 年推出新一代 GPU 架构，目前 Blackwell 芯片已经投产，并预计于 2025 年推出 Blackwell Ultra AI 芯片，2026 年推出下一代 AI 平台“Rubin”，2027 年推出 Rubin Ultra，更新节奏将变为“一年一次”。

通过加快产品迭代，英伟达保持产品性能优势，且生成单个Token 功耗大幅降低。在各大 GPU 厂商新推出的产品中，英伟达 Blackwell在性能上高于 AMD 的 Instinct MI325X 和谷歌的 Trillium 芯片。

英伟达表达了发力 AI 以太网的决心，其全球首个专为 AI 设计的高性能以太网架构 Spectrum-X，目前正在为多家客户进行量产，公司预计 SpectrumX 将在一年内跃升至数十亿美元的产品线。英伟达推出了适用于以太网的Spectrum X800 交换机。此外，英伟达计划在 2025 年推出 Spectrum X800 Ultra，X800 将支持 10 万卡算力集群互联，而后续的 Spectrum X1600 将支持百万卡算力集群互联。

1 英伟达持续保持 GPU 领先优势

GPU 性能持续提升，生成单个 Token 功耗大幅降低。从“Pascal”P100 GPU 一代到“Blackwell”B100 GPU 一代，8 年间 GPU 的性能提升了 1053 倍，从 19 TFLOPS提升到 20000 TFLOPS。功耗方面，Blackwell 在 Token 生成能耗上大幅降低。在 Pascal时代，每个 Token 消耗的能量高达 1.7 万焦耳，Blackwell 使得生成每个 Token 只需消耗 0.4 焦耳的能量。

通过加快产品迭代，英伟达得以保持明显的产品性能优势。在各大 GPU 厂商 2024年新推出的产品中，英伟达Blackwell系列GPU在性能上高于AMD的Instinct MI325X和谷歌的 Trillium 芯片，叠加 Blackwell 芯片已经量产，英伟达依然维持较大优势。

2 英伟达发力AI以太网，超大规模组网趋势明确

英伟达在财报会上表达了发力 AI 以太网的决心。英伟达推出了适用于以太网的 Spectrum X800 交换机，拥有每秒 51.2 TB 的速度和 256 路径（radix）的支持能力。此外，英伟达计划在 2025 年推出 Spectrum X800Ultra，X800 将支持 10 万卡算力集群互联，而后续的 Spectrum X1600 将支持百万卡算力集群互联，以太网在 AI 集群组网上的应用或将持续增长。

展望 2024 年 H2，英伟达 GPU 芯片的快速迭代，NVLink、InfiniBand、以太网连接方案同步演进。NVIDIA Quantum-X800 是英伟达第一款使用 200Gb/s-per-laneSerDes 方案的交换机设备，通过 72 个 OSPF 1.6T 光模块提供 144 个 800G 端口，明确了 1.6T 光模块需求。

产业链方面，博通在官网给出了基于单通道 200G 光通信技术的网络架构图。根据博通的方案，单通道 200G 光通信技术可以适配 51.2T/102.4T 两个代际的交换机芯片。单通道 200G 光网络包括了 EML、VCSEL、CW 光源、基于单通道 200G 方案的 1.6T光模块、线缆等。

展望 2024H2 至 2025，我们认为 1.6T 光模块的研发和交付能力依然会主导光模块厂商的竞争格局，有利于头部企业强化竞争优势。同时低时延、低成本、低功耗的CPO、LPO、硅光、薄膜铌酸锂方案有望给新的企业带来破局机会。

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