Mixx Technologies 如何铺就全光 scale-up 网络之路

发布于 2026 年 10 月 22 日星期四 // 21:14 UTC

像 Nvidia 的 NV72 这样的现代机架系统，内部布满了数英里长的铜质飞线电缆，这些电缆构成了让六打以上 GPU 协同工作如同一体的基础。如今，随着 Nvidia 及其他厂商着眼于更大规模的 scale-up 网络，光互连已不可避免。但随着 scale-up 域不断扩大，从机架后部伸出的光纤数量也随之增加。

这正是光子学初创公司 Mixx 旨在解决的首要问题。该公司由 Vivek Raghuraman 和 Rebecca Schaevitz 于 2023 年创立，其首款产品于今年早些时候亮相，将 64 根光纤集成到一个名为 SxC 的连接器中。NEXTPLATFORM 广告

“我们可以在 800mm2 的范围内布置 1,000 根光纤，”Raghuraman 告诉 The Next Platform。

除了更大的光纤连接规模外，Raghuraman 还认为，大规模 scale-up 计算域的出现要求我们以全新的方式思考如何构建系统，即让机架的背板充当内部硅芯片的光学中介层。摆脱了铜的限制，他看到了一条通往全光计算网络的道路。

Raghuraman 表示，为了支持这一愿景，Mixx 还在开发一系列光学技术，包括近封装和共封装光学引擎、光路交换机，以及用于管理这一切的软件控制平面。“这是我们正在开发的三管齐下的路线图，旨在实现光学 scale-up 网络。”

但这不会一蹴而就——Raghuraman 不仅清楚这一点，而且这实际上正是公司战略的基础。NEXTPLATFORM 广告

不乏有光子学厂商带着同样雄心勃勃的宣称来了又走，但值得注意的是，这甚至不是 Raghuraman 第一次或第二次打造光学引擎。他在英特尔七年的职业生涯中，其团队负责了硅光子学领域的多项突破，并直接参与了博通共封装光交换机的开发，我们曾多次关注过这些产品

“我们不仅仅是在做概念验证的解决方案，而是在做可以被超大规模厂商部署的东西，”Raghuraman 说。这意味着 Mixx 将根据市场需求来安排其产品发布时间。

要有光

借助其 Vera Rubin Ultra 机架系统，Nvidia 正借助光学技术将其 NVLink Switch 网络从 72-144 个 GPU 扩展到 576 个，最终扩展到 1,152 个 GPU。每个机架内部的通信仍将采用铜缆，但机架之间的通信将由光来承载。NEXTPLATFORM 广告

Nvidia 尚未说明这具体将如何运作。如果非要猜测，Nvidia 会将近封装或共封装光学器件集成到其 NVSwitch 中。假设每个 SerDes（串行器/解串器）使用一对光纤，Vera Rubin NVL576 将需要约 20,736 对光纤来连接其由八个 NVL72 机架组成的系统。也就是每个机架 2,592 对光纤。

Nvidia 有很多方法可以降低这个数字，例如密集波分复用，它可以在单根光纤上承载更多波长。但即使每根光纤承载 16 个波长，需要清洁和端接的光纤仍然很多。

这正是 Raghuraman 及其团队首先聚焦连接器的原因。任何使用光学技术构建 scale-out 网络的人，无论是 AMD、Nvidia，还是博通或 Marvell 的 XPU 合作伙伴之一，都将需要更密集的光纤连接。

Mixx 的下一步将是一个近封装光学（NPO）引擎，它可以集成到 GPU 节点中。虽然直接集成到 ASIC 封装中的共封装光学（CPO）是 Mixx 的最终目标，但 Raghuraman 认识到市场目前还没有为此做好准备。NEXTPLATFORM 广告

NPO 通常被视为更安全的选择，因为如果光学引擎发生故障，它不会让 GPU 变成一块废铁；理论上它可以被翻新。Mixx 计划在 2028 年或 2029 年的某个时候将其首个 NPO 模块推向市场。

借助 NPO，就有可能摒弃铜互连，将 scale-up 拓扑从两层扁平化为一个大的单层。

这需要“务实采用近封装光学，因为这样才能让光学器件靠近交换机或计算单元……一旦在 NPO 形态下得到充分验证，然后就会过渡到真正的共封装光学，”Raghuraman 说。

Raghuraman 预计 Mixx 的首款 CPO 产品将在本十年末左右问世，而这恰好是 SerDes 在 scale-up 网络中不再可行的时候。

我们要去的地方，不需要 SerDes

当数据需要在相对较长的距离上传输时，SerDes 常用于高速网络。但它们有其局限性。在 400 Gbps 的速率下，信号在铜缆上不衰减的最长传输距离约为 1.25 米。数据速率翻倍，传输距离减半。你可以开始看出问题所在了。

但借助 CPO，电信号只需传输到几毫米外的光学引擎，此时对于数据中心部署而言，传输距离就不再是问题。摆脱 SerDes 对 scale-up 网络还有其他好处。

这些网络通常在全互联架构中配备 72 个或更多 GPU。借助 Nvidia 的 NVSwitch 或 Broadcom 的 Tomahawk 6 等几个数据包交换机，每个 GPU 都能与所有其他 GPU 通信。

单层 scale-up 架构能扩展到多大，很大程度上受限于加速器的 radix——换句话说，就是每个加速器拥有的端口数量。Nvidia 的 Blackwell 一代拥有 36 条 200 Gbps 链路，其中两条链路分别连接到 NVL72 的 18 个 NVSwitch ASIC。

通过摒弃 SerDes，Raghuraman 期望实现远超铜互连所能达到的 radix。“当你能够达到与裸片间互连相同的密度时，这就是最优化的状态，”他说。

更大的 radix 开辟了一些有趣的可能性。其一，如果每颗芯片有足够的端口，你甚至可能完全不需要数据包交换机。“如果我们能避免数据包交换，就能改善延迟，”他说，并补充道对于更大的集群，数据包交换机仍将发挥作用。“我们正试图将其移到网络的更高层。”

全光 scale-up 架构

正如我们之前在 Google 的 TPU 或 Amazon 的 Trainium2 集群等系统中所见，完全可以在没有数据包交换机的情况下构建计算架构。

问题在于，有限的芯片间 radix 使得必须使用 2D 和 3D 环面拓扑，这些拓扑非常适合训练，甚至适合在密集模型上进行推理，但并不适合混合专家（MoE）架构，因为这些拓扑所需的跳数比全互联交换架构更多。这实际上正是 AWS 在 Trainium3 上转向类似 Nvidia NVL72 配置的交换架构的原因。

但只要有足够高的 radix，就可以通过将芯片直接相互连接来实现同样的全互联连接。与集群中任何 GPU 都是一跳连接，无需数据包交换机。然而，尽管 Mixx 尽可能避免使用数据包交换机，其理想的 scale-up 网络并不会完全无交换机。

除了 CPO 引擎外，它还在开发一种高密度光路交换机（OCS）。这类设备在 Google 的 TPU 集群中广为人知，用于调整 pod 规模并绕过故障加速器进行路由，就像电话交换机操作员会断开一个通话并接通另一个通话一样。

Mixx 面临的主要问题是当前这批 OCS 设备缺乏所需的密度。

“如今 OCS 最大的挑战是获得高 radix 的 OCS 交换机。目前大多数技术都是 16x16、32x32，”Raghuraman 说。

这有点低估了这项技术。Coherent 和其他公司现在已有具备数百个端口的 OCS 设备，但它们同样体积庞大。Mixx 很可能需要具备数千个高密度端口的 OCS 设备，如果没有像 SxC 这样的超密集光纤连接，这将难以实现。

它还需要一个软件控制平面来管理这些连接。每当 OCS 设备被重新配置时，连接确实会中断。在全互联架构中，这种短暂中断的破坏性并不大，因为两个加速器之间始终存在不止一条路径。但这些变更仍需妥善调度，这本身也有一系列挑战。

虽然 Mixx 可能需要数年才能完全实现其愿景，但至少该公司的路线图不会让它在市场需求成形前几十年就推出概念验证，这一问题过去曾困扰许多光子学初创公司。

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