مارول با حافظه نوری ۳۲ ترابایتی به جنگ هزینه‌های سرسام‌آور پردازنده‌های گرافیکی هوش مصنوعی می‌رود

• مارول از «ماژول حافظه فابریک نوری» (Photonic Fabric Memory Module) رونمایی کرد؛ بلوک سازنده یک دستگاه ۱۶ ماژولی که ۳۲ ترابایت حافظه DDR5 و ۱٬۱۵۲ گیگابایت HBM3e را از طریق فیبر نوری میان ۱۶ میزبان به اشتراک می‌گذارد.
• طراحی این معماری به ارائه‌های شرکت سلستیال ای‌آی (Celestial AI) در سال ۲۰۲۵ بازمی‌گردد، در حال حاضر در مرحله پیش از تولید تراشه سیلیکونی قرار دارد و عرضه نمونه‌های آزمایشی آن برای مشتریان در سال ۲۰۲۷ هدف‌گذاری شده است.
• انویدیا پیش‌دستی کرده و علاوه‌بر سرمایه‌گذاری ۲ میلیارد دلاری در مارول، حافظه کانتکست اختصاصی BlueField-4 STX، فناوری تجمیع حافظه Enfabrica و نقشه راه نورشناسی مجتمع با تراشه را به میدان آورده است.

شرکت مارول (Marvell) یکی از بلندپروازانه‌ترین ایده‌های زیرساخت هوش مصنوعی را وارد فاز سخت‌افزار فیزیکی کرده است.

این شرکت در ویدئویی که در شبکه اجتماعی ایکس منتشر شد و پیش‌تر در مصاحبه‌ای در جریان روز سرمایه‌گذاران خود، ماژول حافظه فابریک نوری (Photonic Fabric Memory Module) را به نمایش گذاشت؛ سخت‌افزاری که مارول آن را «نخستین حافظه ظرفیت‌بالا با پهنای باند زیاد و اتصال نوری» توصیف می‌کند.

ایده کلی ماجرا بسیار ساده است: استفاده از نور به‌جای مس، تا ده‌ها ترابایت حافظه بتواند در محفظه‌ای جداگانه با فاصله چند رک قرار بگیرد و به‌طور هم‌زمان میان چندین پردازنده به اشتراک گذاشته شود؛ دستاوردی که عملاً می‌تواند زمینه به‌کارگیری گسترده حافظه مشترک میان سرورهای مختلف هوش مصنوعی را رقم بزند.

اشتراک حافظه با گام‌های دو ترابایتی

البته در این میان باید یک نکته را شفاف کرد: رقم ۳۲ ترابایت متعلق به یک ماژول تکی نیست، بلکه مربوط به «دستگاه حافظه فابریک نوری» است که ۱۶ ماژول را در کنار یکدیگر قرار می‌دهد و این استخر حافظه مشترک را به حداکثر ۱۶ میزبان متصل می‌کند.

این میزبان‌ها می‌توانند سرورهای کامل یا تک‌تک شتاب‌دهنده‌ها باشند؛ بنابراین اشاره به ۱۶ پردازنده گرافیکی از یک سو ممکن است پتانسیل واقعی این سیستم را دست‌کم بگیرد و از سوی دیگر، پهنای باندی را که در عمل به یک پردازنده گرافیکی منفرد می‌رسد بیش از واقعیت نشان دهد. هنوز هیچ محصول نهایی روانه بازار نشده است و مارول سال ۲۰۲۷ را برای ارسال نمونه‌های آزمایشی به مشتریان هدف قرار داده است.

طبق اطلاعات ارائه‌شده در ارائه مارول در کنفرانس Hot Interconnects در اوت ۲۰۲۶، هر ماژول شامل ۷۲ گیگابایت حافظه HBM3e در کنار هشت اسلات برای ماژول‌های رم DDR5 DIMM، یک تراشه اختصاصی ASIC فابریک نوری و ورودی/خروجی نوری با سرعت ۷٫۲ ترابیت‌برثانیه است.

دستیابی به ظرفیت ۲ ترابایت در هر ماژول مستلزم پر کردن هر هشت اسلات با رم‌های ۲۵۶ گیگابایتی RDIMM است. در نهایت، تجمیع ۱۶ ماژول که از طریق یک شبکه فیبر نوری غیرفعال تمام‌به‌تمام (بدون نیاز به سوئیچ‌های الکتریکی) به یکدیگر متصل شده‌اند، ۳۲ ترابایت حافظه DDR5 به‌همراه ۱٬۱۵۲ گیگابایت حافظه HBM3e فراهم می‌آورد. مارول این رقم را حدود ۱ ترابایت در نظر می‌گیرد و از آن به‌عنوان یک کش میانجی فوق‌سریع در مقابل حافظه اصلی DRAM بهره می‌برد.

هدف اصلی مارول، دگرگون کردن اقتصاد حاکم بر شتاب‌دهنده‌های امروزی است. حافظه HBM در فاصله تقریبی ۱٫۵ میلی‌متری پردازنده و داخل همان بسته‌بندی تراشه قرار دارد؛ بنابراین تنها راه برای در اختیار داشتن حافظه HBM بیشتر، خرید پردازنده‌های بیشتر است. این مسئله هزینه‌ها را سرسام‌آور می‌کند؛ زیرا HBM ذاتاً گران‌قیمت است و همان‌طور که دیو لازوفسکی (Dave Lazovsky) اشاره می‌کند، پردازنده گرافیکی در این حالت عملاً به «گران‌ترین کنترلر حافظه جهان» تبدیل می‌شود.

بار کاری اصلی این فناوری، مدیریت کش KV (حافظه موقت کلید-مقدار) است؛ همان حافظه کاری فعالی که مدل زبانی بزرگ برای هر گفت‌وگو نگهداری می‌کند و با طولانی‌تر شدن متن و فعالیت ایجنت‌های هوش مصنوعی، حجم آن به‌شدت باد می‌کند. زمانی که حجم این داده‌ها از HBM محلی و DRAM میزبان فراتر می‌رود، سرورها مجبورند یا این حافظه موقت را دور بریزند و دوباره از نو محاسبه کنند، یا آن را از حافظه‌های ذخیره‌سازی بسیار کندتر واکشی نمایند. این فرآیند افت عملکرد شدیدی به‌همراه دارد و مارول قصد دارد این گره کور را با روش متفاوتی باز کند.

راوی ماهاتمه (Ravi Mahatme)، مدیر مدیریت محصول واحد فابریک نوری مارول، معتقد است بزرگ‌ترین مزیت این لایه حافظه اشتراکی، امکان ایجاد «کش KV بین‌نودی» است؛ قابلیتی که به یک شتاب‌دهنده اجازه می‌دهد از کانتکستی که شتاب‌دهنده دیگری پیش‌تر محاسبه کرده، مجدداً استفاده کند. ویل چو (Will Chu)، معاون ارشد راهکارهای ابری سفارشی مارول، در کنفرانس FMS به تصویر بزرگ‌تر این تحول اشاره کرد: «با بزرگ‌تر شدن مقیاس هوش مصنوعی، حافظه باید مستقل‌تر از بخش پردازشی مقیاس‌پذیر شود.»

منطق کاهش هزینه‌های سرمایه‌ای (CAPEX) دقیقاً در همین نقطه شکل می‌گیرد: اگر دیتاسنترها بتوانند حافظه را جدا از شتاب‌دهنده‌ها بخرند، دیگر نیازی ندارند صرفاً برای افزایش حجم حافظه، پردازنده‌های گرافیکی بیشتری بخرند. هرچند این استدلال منطقی به نظر می‌رسد، اما مارول هنوز آمار و ارقام دقیقی از میزان این صرفه‌جویی منتشر نکرده است. حتی در پست وبلاگی این شرکت در مه ۲۰۲۶ نیز صحبت از کاهش هزینه حافظه به ازای هر گیگابایت و افت هزینه‌های استنتاج به میان آمده اما رقمی ذکر نشده است؛ وضعیتی مشابه اسلایدهای کنفرانس ۲۰۲۵ شرکت Celestial AI که بدون ارائه ارقام مستند، وعده کاهش هزینه کل مالکیت (TCO) را داده بود.

زمان‌بندی ارائه این طرح نیز برای بهره‌مندی از حافظه‌های ارزان چندان ایده‌آل نیست؛ ۱۲۸ اسلات DIMM در این دستگاه از همان رم‌های DDR5 استفاده می‌کنند که این روزها درگیر بحران کمبود و گرانی حافظه شده‌اند. قیمت رم‌های سرور RDIMM در بازار آمریکا حتی سریع‌تر از حافظه‌های مصرفی بالا رفته و اکنون به حدود ۵٫۵ برابر قیمت دوران پیش از بحران رسیده است.

طراحی این دستگاه نیز کاملاً جدید نیست؛ شرکت سلستیال ای‌آی (Celestial AI) دقیقاً همین معماری شامل ۱۶ ماژول با ۳۲ ترابایت حافظه DDR و حدود ۱ ترابایت HBM را در کنفرانس Hot Interconnects در اوت ۲۰۲۵ به نمایش گذاشته بود و پیش‌تر در سال ۲۰۲۴ نیز گزارش‌هایی درباره رویکرد ترکیبی DDR5 و HBM منتشر شده بود. تفاوت اصلی در شرایط فعلی، نقش بستن نشان تجاری مارول روی آن، به نمایش درآمدن یک ماژول فیزیکی واقعی و تعیین زمان ارسال نمونه‌ها است.

پیش‌دستی انویدیا؛ هم در نقش سرمایه‌گذار و هم پیشگام فناوری

این باور که انویدیا دست روی دست نخواهد گذاشت صرفاً یک حدس و گمان نیست؛ این غول تراشه‌سازی بیش از یک سال است که مهره‌های خود را به حرکت درآورده و حتی بخشی از سهام مارول را نیز خریداری کرده است. در مارس ۲۰۲۶، انویدیا با سرمایه‌گذاری ۲ میلیارد دلاری در مارول، قراردادی پیرامون معماری NVLink Fusion و فوتونیک سیلیکونی منعقد کرد؛ توافقی که در جریان آن جنسن هوانگ (Jensen Huang) اعلام کرد: «نقطه عطف استنتاج هوش مصنوعی فرارسیده است.»

نکته مهم دیگر این است که هر پلتفرم مبتنی بر NVLink Fusion باید دست‌کم یک محصول از انویدیا را در خود جای دهد؛ بنابراین حتی زمانی که تراشه‌های سیلیکونی سفارشی برنده بازار شوند، انویدیا سهم مالی خود را دریافت می‌کند. بااین‌حال، این ماجرا مانع از آن نمی‌شود که انویدیا سهم بزرگ‌تری از بازار حافظه اشتراکی را طلب نکند.

انویدیا برای حل معضل حافظه، پاسخ‌های اختصاصی متعددی را در چندین جبهه آماده کرده است؛ برای نمونه، تنها یک رک از سیستم ورا روبین (Vera Rubin NVL72) انویدیا حامل ۵۴ ترابایت حافظه LPDDR5X است که حتی از کل ظرفیت دستگاه مارول نیز بیشتر است.

انویدیا در کنفرانس GTC 2026 از تراشه BlueField-4 STX رونمایی کرد؛ یک لایه حافظه کانتکست مبتنی بر فلش که اختصاصاً برای کش KV طراحی شده است و طبق ادعای شرکت، تا پنج برابر توان پردازش توکن بالاتری نسبت به ذخیره‌سازهای مبتنی بر CPU ارائه می‌دهد. هوانگ با اشاره به این فناوری تأکید کرد هوش مصنوعی استدلالی به «کلاس نوینی از حافظه ذخیره‌سازی» نیازمند است. سیستم‌های توسعه‌یافته با همکاری شرکای تجاری قرار است در نیمه دوم ۲۰۲۶ عرضه شوند. همچنین گزارش‌ها حاکی از آن است که انویدیا در سال ۲۰۲۵ بیش از ۹۰۰ میلیون دلار در استارتاپ Enfabrica سرمایه‌گذاری کرد؛ شرکتی که سیستم EMFASYS آن تا ۱۸ ترابایت حافظه را برای کلاسترهای پردازنده گرافیکی تجمیع می‌کند.

در حوزه فناوری‌های نوری نیز انویدیا رقمی بالغ بر ۴ میلیارد دلار در شرکت‌های لومنتوم (Lumentum) و کوهیرنت (Coherent) سرمایه‌گذاری کرده و در جریان GTC 2025 از سوئیچ‌های فوتونیک پرده برداشته است. این شرکت قصد دارد فناوری نورشناسی یکپارچه‌شده با تراشه (Co-packaged optics) را به‌عنوان یک گزینه در سیستم‌های مبتنی بر نسل فاینمن (Feynman) در سال ۲۰۲۸ عرضه کند. هوانگ در خصوص انتخاب میان مقیاس‌پذیری با مس یا اتصالات نوری اعلام کرده است: «ما از هر دو مسیر استفاده خواهیم کرد.»

با تمام این اوصاف، مارول هنوز مسیر درازی در پیش دارد: رسیدن به سیلیکون عملیاتی، جذب مشتریان نام‌آشنا، عقد قرارداد با شرکای تجاری حوزه حافظه، و اثبات توان عملیاتی پردازش روی سخت‌افزار واقعی به‌جای نمودارهای شبیه‌سازی‌شده، همگی چالش‌هایی هستند که باید دقیقاً طبق برنامه پیش بروند.

تا آن زمان، دستگاه مارول بیشتر شبیه به یک طرح اولیه مستدل و منطقی است و صرفه‌جویی در هزینه‌های سرمایه‌ای نیز صرفاً در حد یک ادعای تئوریک باقی می‌ماند تا رقمی ملموس. نکته جالب و طعنه‌آمیز ماجرا اینجا است که انویدیا—همان شرکتی که لازوفسکی پردازنده‌های گرافیکی‌اش را گران‌ترین کنترلر حافظه جهان نامیده بود—مالک سهمی ۲ میلیارد دلاری در مارول است و به لطف معماری NVLink Fusion، در هر حالت سود سرشار خود را از رک‌های مراکز داده به جیب خواهد زد.