엔비디아와 시스코가 설계한 새 광 모듈은 최대 12.8Tb/s 용량을 목표로 한다. AI 데이터센터의 네트워크 층을 늘리지 않고 더 많은 컴퓨팅 시스템을 연결하려는 설계다.
두 회사는 차세대 AI 데이터센터용 초고밀도 소형 플러그형 광 모듈(USFP) 계획을 발표했다. TE Connectivity와 Amphenol도 함께 하드웨어 생태계를 구축한다. 네트워크 스위치와 컴퓨팅 시스템을 연결하는 광 모듈을 설계하는 기업이나 데이터센터 운영팀이 살펴볼 소식이다.
이 광 모듈은 어떤 역할을 하나
광 모듈은 장비 사이에서 데이터를 빛으로 주고받게 하는 부품이다. 네트워크 연결을 늘리는 일을 도로 차선을 넓히는 것에 빗대면, USFP는 같은 공간에서 더 많은 데이터를 보내도록 설계됐다. 구체적으로는 전기 신호 한 레인당 400Gb/s를 지원하는 플러그형 광 모듈 규격이다.
AI 모델과 추론 수요가 커지면 데이터센터는 더 많은 컴퓨팅 시스템을 연결해야 한다. 스위치가 처리할 수 있는 용량을 넘으면 네트워크에 스위치 층과 광 연결을 더할 수 있는데, 이는 지연 시간과 전력 소비, 비용을 늘릴 수 있다. 엔비디아와 시스코는 USFP가 기존 데이터센터 네트워크에서 여러 세대에 걸쳐 사용된 플러그형 연결 방식을 이어가면서 이런 확장을 돕도록 설계됐다고 설명한다.
연결 용량과 전력 효율은 어떻게 달라지나
처음 계획된 USFP 트랜시버는 양방향 16개 레인을 넣고, 스위치와 SuperNIC에 사용할 수 있는 OSFP 크기의 공간에 들어간다. 이후에는 32개 이상의 레인으로 확장할 수 있도록 설계됐다. 레인 수와 레인당 대역폭을 모두 두 배로 늘려 1.6Tb/s 단말을 더 많이 연결하면서 네트워크 층을 추가하지 않고, 총 12.8Tb/s 용량을 구현한다는 구상이다.
엔비디아와 시스코는 같은 크기의 200Gb/s-per-lane 플러그형 모듈과 비교해 USFP가 대역폭과 전면 패널 대역폭 밀도는 4배, 전력 효율은 약 1.3배라고 제시했다. 이 수치는 업체가 밝힌 설계 비교다. 이를 통해 같은 네트워크 공간에서 컴퓨팅 규모를 키우고, AI 데이터센터 전력 예산에서 네트워크가 차지하는 비중을 낮출 수 있다는 것이 두 회사의 설명이다.
USFP는 400Gb/s-per-lane 전기 신호를 고려한 2차원 배열 커넥터를 사용한다. 모듈을 끼운 뒤 고속 접점이 연결되는 2단 삽입 방식으로 접점 마모를 줄이고 신호 무결성을 높이며, 삽입에 필요한 힘을 더 예측하기 쉽게 설계했다. 이 커넥터는 32개 이상의 양방향 레인으로 확장할 수 있고, 레인당 200Gb/s에서도 성능을 개선하도록 설계됐다.
모듈은 별도의 전용 내장 냉각 회로 없이 최대 100W의 전력 발산을 지원한다. 두 회사는 이 설계가 스위치 구조를 단순하게 하고 신뢰성을 높이면서, 기존 플러그형 트랜시버의 설치·정비·제조 방식을 유지한다고 설명한다. 모든 USFP 구성은 신호 처리를 단순화해 지연 시간과 전력 소비를 낮추는 광학 설계를 지원한다. 광 기술과 연결 거리를 폭넓게 지원해 배치 환경에 맞출 수 있다는 설명도 덧붙였다.
도입 전에 무엇을 확인해야 하나
엔비디아와 시스코는 TE Connectivity, Amphenol과 함께 USFP 케이지와 커넥터, 모듈을 개발하고 있으며 다른 파트너도 합류할 예정이다. 두 회사는 향후 여러 공급업체가 참여하는 커뮤니티 주도 프로젝트를 통해 USFP의 개방형 업계 사양을 만들 계획이다.
이번 협력은 엔비디아와 시스코의 기존 협력을 잇는다. 양사는 엔비디아 Spectrum-X Ethernet 네트워킹과 Cisco Silicon One 기반 이더넷 네트워크가 함께 작동하도록 협력해 왔다.
도입을 검토하는 팀은 실제 출시 시점과 장비 호환성, 공급업체별 제품 구성을 확인해야 한다. 원문은 출시 일정과 가격, 지원할 연결 거리의 구체적인 범위를 밝히지 않는다.
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