SpaceX与xAI开发Kessel轨道AI系统

SpaceX与xAI联合开发Kessel轨道AI系统。该方案用84层PCB中平面替代传统NVLink电缆,保留36个Vera CPU和72个Rubin GPU配置,旨在简化组装并掌控供应链,但面临高成本与制造良率挑战。

据 SemiAnalysis 报道,SpaceX 与 xAI 正在联合开发一款代号为“Kessel”的定制版 Nvidia Vera Rubin NVL72 机架级人工智能系统。该系统旨在用于轨道数据中心,其核心创新在于将传统的 NVLink 电缆组件替换为一块巨大的 84 层印刷电路板(PCB)。

84层PCB取代NVLink电缆

尽管采用了新的互连架构,Kessel 系统仍保留了 Nvidia 平台的基本配置,包括 36 个 Vera CPU、72 个 Rubin GPU 以及 9 个 NVLink 开关托盘。在硬件采购策略上,SpaceX/xAI 将继续直接从 Nvidia 购买核心计算硬件,但计划独立采购其他组件。这一转变可能使该公司更好地控制其硬件供应链。

架构设计与制造挑战

Kessel 系统沿用了 Nvidia Vera Rubin NVL72 平台的布局逻辑,即由 18 个计算托盘和 9 个 NVLink 开关托盘组成。然而,SpaceX 改变了连接方式,不再使用 Nvidia 标准的内部 NVLink 电缆盒,而是将计算和交换托盘围绕一个被动 PCB 中平面排列。SemiAnalysis 指出,这种架构类似于 Nvidia Kyber 设计的缩小版——后者拥有 576 个 AI GPU(144 个包),同样依赖基于 PCB 的互连而非传统电缆。值得注意的是,该设计的目标是同时适用于地球表面和轨道环境的部署。

Kessel 最显著的技术特征是其 84 层 PCB 中平面,采用了超低损耗的 M10 铜层压板(CCL)。相比之下,Nvidia 的 Kyber 架构依赖于更为复杂的 156 层 PCB 背面板,其中包含 M9 CCL。虽然减少近一半的层数有望提高可制造性和生产良率,但更先进的铜层材料几乎肯定会推高成本。无论如何,制造一块 84 层的 PCB 本身就是一个极具挑战性的工程任务。

转向 PCB 中平面通过消除众多高速电缆连接简化了系统组装,但这并不必然降低整体制造成本。基于超低损耗 M10 层的 84 层 PCB 属于昂贵组件,需要复杂的制造工艺和精确的质量控制。作为参考,现代高端服务器主板通常使用 15 至 20 层,而服务器开发板则超过 20 层以消除电气问题。对于 84 层 PCB而言,内部层的缺陷可能导致整块板材报废,因此生产良率将成为主要障碍。Kessel 的经济可行性取决于取消电缆和使用独立组件采购所节省的成本,能否抵消复杂中平面的高昂造价。

供应链模式转变及其影响

更重要的是,Kessel 项目标志着 SpaceX 对 Nvidia 传统系统级采购模式的突破。据报道,SpaceX 计划直接从 Nvidia 购买人工智能加速器、CPU、交换机和网络组件,而从第三方供应商处采购其余部件。考虑到当前市场环境下内存等组件的短缺状况,SpaceX/xAI 如何确保供应链稳定尚不清楚。这种模式允许 SpaceX 自主选择 PCB 制造商、组件供应商和制造合作伙伴,从而优化基础设施硬件以适应轨道部署需求,并可能降低中介成本。与此同时,该公司也将承担更大的系统设计、验证、制造质量管理和供应链责任。

对于 Nvidia 而言,这一变化的后果较为间接。虽然直接销售完整的计算板组件可能会减少收入,但这种安排可能鼓励其他大型客户开发基于 Nvidia 芯片的自有系统,并最终部署更多 Nvidia 机器。在当前超大规模云服务商定制硬件迅速崛起的背景下,这可能具有战略意义。然而,要实现这一目标,Kessel 必须取得巨大成功,证明其相对于 Nvidia 标准设计的明显优势。

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