Оптический коммутатор PsiQuantum в лабораторном исполнении 8×8 теряет в среднем лишь 1,2 дБ сигнала — примерно 24% света. Для сетей ИИ-дата-центров это заметная цифра: устройство передаёт данные между оптоволокнами без промежуточного преобразования света в электрический сигнал и обратно, а значит может уменьшить задержки и расход энергии при обмене данными между GPU.
Компания PsiQuantum, известная разработками квантовых компьютеров, представила прототип на базе кремниевой фотоники. Как сообщает Tom's Hardware, коммутатор умеет соединять любой из восьми входов с любым из восьми выходов, не нарушая уже установленные соединения. В тестах также заявлены перекрёстные помехи 40 дБ — утечка света к соседним портам около 0,01% — и перенастройка менее чем за 3 мс.
Обычная сеть дата-центра на каждом переходе обрабатывает оптический сигнал электронным коммутатором. Это удобно для пакетного трафика, но дорого по энергии и времени, когда тысячи ускорителей постоянно обмениваются параметрами моделей, активациями и результатами вычислений. Оптический circuit switch строит физический световой маршрут и держит его до следующей команды. Он не отменяет Ethernet- или InfiniBand-коммутаторы, а может работать рядом с ними там, где нужны устойчивые высокоскоростные соединения между стойками.
Главная метрика здесь — вносимые потери. У типовой оптики для ЦОДов бюджет часто допускает до 3 дБ, то есть потерю половины мощности. Показатель 1,2 дБ у PsiQuantum измерен от волокна до волокна: он учитывает ввод света на чип и вывод с него, но не потери в коннекторах. Прототип работает в O-диапазоне, используемом распространёнными модулями FR4, DR4 и DR8 для соединений длиной примерно от 500 метров до 2 километров.
Низкие потери есть, масштаб пока скромный
Восемь портов — сильное ограничение для устройства, которое претендует на роль элемента крупной GPU-фабрики. У Google оптический коммутатор Palomar имеет 136×136 портов и обычно укладывается в потери менее 2 дБ. У Lumentum есть 300×300 R300 с заявленными типичными потерями около 1,5 дБ в начале жизненного цикла. Стартап Salience Labs предлагает 32×32 OC-32M с потерями менее 2 дБ, но использует встроенное оптическое усиление. У PsiQuantum усилителей и подвижных элементов нет: свет направляют схемы, вытравленные на кремниевом чипе, тогда как Google и Lumentum используют MEMS-зеркала.
Именно отсутствие усилителей — важная часть заявки компании. Усиление может компенсировать затухание, но усложняет систему и добавляет свои инженерные компромиссы. PsiQuantum пришла к низким потерям из квантовых вычислений: в опубликованной ею в 2025 году работе в Nature упоминались волноводы из нитрида кремния с потерями до 0,5 дБ на метр, делители с потерями 0,5 миллидецибела и пересечения волноводов с потерями 1,2 миллидецибела. На большом чипе потери всё равно будут складываться, поэтому лабораторный результат 8×8 ещё не доказывает характеристики коммерческой матрицы.
Компания утверждает, что уже отправила на производство версию 64×64 и разрабатывает 72×72. Подробных параметров будущих моделей она не раскрыла, лишь пообещала сохранить низкий уровень потерь. Это ключевой экзамен для оптического коммутатора PsiQuantum: с ростом числа портов маршруты становятся длиннее, увеличивается число пересечений и соединений с волокном. В фотонике красивые показатели отдельного элемента не всегда переживают сборку всей системы — особенно если её нужно выпускать тысячами экземпляров.
Почему на эту нишу смотрят Nvidia и гиперскейлеры
Спрос на такие решения создают не абстрактные разговоры о фотонике, а архитектура современных ИИ-кластеров. Производительность обучения всё чаще упирается не в вычисления отдельного GPU, а в скорость обмена между ускорителями. Медь теряет привлекательность с ростом расстояния и скоростей, а оптика позволяет связать удалённые стойки так, чтобы они работали ближе к единой машине. При этом отрасль уже сталкивается с дефицитом лазеров, так что переход на оптические сети не будет состоять из одних только красивых диаграмм.
Google, по данным источника, эксплуатирует десятки тысяч оптических circuit switch: они помогают менять размер TPU-подов и обходить отказавшие чипы. Для таких операций миллисекундная перенастройка достаточна, поэтому результат PsiQuantum менее 3 мс выглядит конкурентоспособно. Salience Labs и iPronics заявляют переключение менее чем за 300 микросекунд; последняя делает ставку на перестройку сети прямо во время рабочей нагрузки. PsiQuantum рассматривает в перспективе титанат бария: материал может переключать свет на гигагерцовых скоростях, но в демонстрационном устройстве и первых продуктах используется тепловая платформа на нитриде кремния.
Nvidia через NVentures инвестировала в PsiQuantum и сотрудничает с ней по интеграции GPU и QPU, а также по кремниевой фотонике. Это не означает скорого появления нового сетевого стандарта в серверных: аналитики Cignal AI ожидают, что вне Google оптические circuit switch до конца десятилетия в основном останутся на стадии пилотов и ранних внедрений. Но образцы уже получили несколько производителей вычислительных систем, включая поставщиков GPU и гиперскейлеров. Если 64-портовый оптический коммутатор PsiQuantum подтвердит низкие потери без усилителей, квантовая технология компании может сначала найти массовое применение в ИИ-ЦОДах, а уже потом — в квантовых машинах. Подробнее о прототипе — в материале .
