ロードマップでわかる！当世プロセッサー事情 第854回

巨大ラジエーターで熱管理！ NVIDIA GB200/300搭載NVL72ラックがもたらす次世代AIインフラの全貌

GB200 NVL72をベースにしたシステムCatalinaは
巨大なラジエーターラックで冷却と設置問題を解決

　MetaはGB200 NVL72をベースにしたCatalinaと呼ばれるシステムを導入している。

2024年10月にCatalinaが発表された時と明らかに構成が異なる。おそらく最初はNVL72をそのまま導入したものの、後で変更したのだろう

　ただしその構成はNVIDIAのNVL72とやや異なり、ラックが2本になったうえ、両側にAALC(Air Assisted Liquid Cooling)×2が並ぶ、6ラックで1つのユニットという巨大な構成になっている。

AALCは要するにラジエーターである。ITラックで熱せられた冷却液を、AALCに配された巨大なラジエーターで冷やすわけだ。これだと既存のデータセンター内の空調でそのまま稼働させられるので、外部にクーリングタワーを設ける必要はない

　1本のNVL72に巨大なラジエーターラック×4が必要、というあたりに発熱の大きさがわかる。なお、上の画像でNVSwitches×9と書かれている部分で横方向の配線が走っているのは、NVLink Switch同士の相互接続の部分である。

　そもそもITラックがなぜ2本か？　であるが、下の画像が従来のNVL72の構成なのに対し、Metaはさらにその下の画像にある構成になっている。

従来のNVL72の構成。前ページ2つ目の画像とその下の図を1つにまとめるとこんな構成になる

Catalinaの構成。B200とGraceが1:1になっているのがNVIDIAとの大きな違い。このHPMボードは、おそらく汎用品ではない

　NVIDIAが提供するBlackwell Superchipをそのまま使うのではなく、独自の(それがMeta謹製なのか、NVIDIAにカスタムで製造を依頼したのか、それともサードパーティ製造のものなのかは不明)B200とGraceが1つずつ搭載されたボード(HPMボード)を使い、これを2枚で1つのCompute Trayに収めている。

　ラックあたりのCompute Tray数は18と変わらないので、1ラックあたり36個のGB200とGraceが実装されているわけだ。そのラックを2本並べ、NVLink Switchそのものを相互接続する形で構成している。これをもう少し細かく書いたのが下図である。

Catalinaの構成図

　NVIDIAのNVL72の標準品とMetaのCatalinaの特徴の違いをまとめたのがこちら。

NVL72の標準品とCatalinaの違い。ラックあたりの消費電力は100kWを切ると思われるので、既存のMetaのデータセンター設備に入れやすかったというのもあるだろう

　Graceの数が倍増している関係でLPDDRメモリーの容量は倍増しているし、結果としてシステム全体のメモリー量も増えている一方、NVLink Switchの数は全体では倍増しており、これはシステム性能の向上につながる。

　一方、NVL72の標準品では72個のB200同士が必ず1Hopで接続できていたのが、Catalinaでは1Hopの場合と2Hopの場合の両方が混在し、平均1.5Hopになるあたりはむしろ性能低下の要因になりうる。

　性能面だけを考えると微妙なバーターとなる気もするのだが、これを選んだのはおそらく性能ではなく実装の問題だろう。つまり既存のデータセンターに入れようとするとNVIDIAのNVL72のままでは問題が多いので、もう少し入れやすくした結果として2ラックにならざるを得なかった、というあたりだろう。

　だったら1本のCompute TrayにBlackwell Superchipを1つだけ実装、という案もあった気がするのだが、それを選ばなかった理由は説明されなかった。

　内部の詳細が下の画像だ。Compute Trayの中身はこんな感じになっており、MGX Accelerated Computing Tray(前ページ最初の画像)に比べてもあまり差は感じない。こうした工夫をすることで、従来のデータセンターにそのまま設置可能、という説明であった。

Wedge400というのは、Metaが自前で製造している400Gbps×16ポートのTOR(Top of Rack)Network Switch。中身はBroadcomのTomahawk 3だそうだ

　逆に言えば、もうNVIDIAの標準的なNVL72は、専用のデータセンター設計が必要であり、この先登場するKyberやAMDのHeliosなどは、AIデータセンター向けの専用設計なしには設置・稼働ができないわけだ。

寸法的にはB200をモジュールあたり2つに増やすことも不可能ではないだろう

　MetaのCatalinaは、本来なら専用データセンター設計が必要なところを、普通のデータセンターで使えるように工夫した成果と見ることもできよう。ではこの先ラックはどうなって行くのか？　という話を次回説明したい。