DGX Spark: Nvidia gibt Einblick in die Tech­nik des GB10

Nvidia gibt zur Fachkonferenz Hot Chips 2025 Einblick in weitere technische Details zum gemeinsam mit MediaTek entwickelten und von TSMC gefertigten Chip namens GB10, der in der kompakten AI-Workstation DGX Spark und Ablegern davon zum Einsatz kommt. Der GB10 verbindet ein S- und ein G-„Dielet“ über ein 600-GB/s-Interface.

Was seit der GTC im März als DGX Spark bekannt, hieß zur CES im Januar noch Project Digits. DGX Spark ist eine Mini-AI-Workstation im NUC-Format und soll eine Brücke von der lokalen KI-Entwicklung zum potenziellen Rollout im Rechenzentrum schlagen.

Die Architektur des Datacenters auf dem Schreibtisch

Das Nvidia-System setzt deshalb auf dieselbe Architektur wie im Datacenter, nur eben im kleineren Format für den Schreibtisch und zu einem deutlich niedrigeren Preis. Mit dem DGX Base OS und Nvidias AI-Software-Stack soll ein nahtloser Transfer zur DGX Cloud erfolgen können. Demonstriert werden soll so die Skalierbarkeit von Blackwell.

3.999 US-Dollar vor Steuern ruft Nvidia für die 4-TB-Version des DGX Spark auf. Im Bundle aus zwei DGX Spark mit 4 TB und Verbindungskabel liegt der Preis bei 8.049 US-Dollar. Zwei DGX Spark werden dabei über 400 Gbit/s schnelle ConnectX-7 miteinander verbunden. Die günstigeren Modelle ab 3.000 US-Dollar übernehmen Drittanbieter wie Asus, Dell, HP und Lenovo. Der niedrigere Preis ist auf den kleineren Storage mit nur noch 1 TB zurückzuführen, das Herzstück jedes Systems ist aber stets das gleiche.

GB10 verbindet G-Dielet mit S-Dielet mit 600 GB/s

Der GB10 vereint eine Blackwell-GPU mit einer Grace-Arm-CPU zu einem SoC mit 128 GB LPDDR5X. Dabei bietet die GPU 1 PetaFLOPS FP4-Leistung (mit Sparsity) und ist wie die aktuellen RTX-50-Grafikkarten mit Tensor-Cores der 5. Generation und RT-Cores der 4. Generation ausgerüstet. Die Grace-CPU stellt 20 Arm-Kerne zur Verfügung, davon sind 10 Cortex-X925 und 10 Cortex-A725.

Wie Nvidia nun zur Hot Chips weiter erläutert hat, setze die Blackwell-iGPU auf dieselbe Architektur wie die GB100-Lösung des Herstellers. Die Blackwell-CPU nimmt den Großteil der Siliziumfläche des sogenannten G-Dielet ein, also des Dies (statt Chiplet), der neben dem S-Dielet der CPU sitzt. 24 MB Graphics-L2-Cache sollen die Compute-Units mit großer lokaler Bandbreite versorgen. Ein Fabric verbindet die GPU-Kerne mit Nvidias Video-Encode- und Video-Decode-Engines, die sich ebenfalls im G-Dielet befinden.

Ein Chip-to-Chip-Interface (C2C) mit NVLink-Architektur verbindet den G-Dielet von Nvidia mit 600 GB/s zum S-Dielet von MediaTek. Klassisches NVLink als CPU-GPU-Interface bei der Datacenter-Lösung GB200 hat eine Bandbreite von 900 GB/s. Bei GB10 handelt es sich somit um die Low-Power-Variante dessen, um sie für einen Chip dieser Art in einem kleinen System dieser Art tauglich zu machen. Das GB10-SoC kommt auf eine TDP von 140 Watt.

Ein Schaubild verdeutlicht, welche Bereiche von G-Dielet und S-Dielet aus der Entwicklung von Nvidia und MediaTek stammen. Der G-Dielet stammt vollständig von Nvidia, im S-Dielet von MediaTek sitzen von Nvidia zudem das C2C-Interface und die Display-Engine.

PCIe Gen5 x8 für ConnectX-7 mit 400 Gbit/s

MediaTek ist für die CPU-Integration aus der IP von Arm und alle anderen Bereiche im S-Dielet zuständig, darunter auch der Speicher-Controller für den Coherent Unified System Memory (UMA), der mit 128 GB LPDDR5X-9400 eine Brutto-Bandbreite von 301 GB/s erreicht. Über den S-Dielet wird auch PCI Express realisiert, um über die per PCIe Gen5 x8 angebundenen ConnectX-7-NICs von Nvidia zwei DGX Spark miteinander zu verbinden. Damit soll sich die Rechenleistung für komplexere KI-Modelle bündeln lassen. Das S-Dielet stellt außerdem PCIe für die NVMe-SSD.

TSMC fertigt beide Dielets in 3 nm

Die Fertigung von G-Dielet und S-Dielet übernimmt TSMC im 3-nm-Prozess, was insofern interessant ist, als dass Blackwell für Datacenter- und Consumer-Lösungen bislang minimal in 4 nm von TSMC gefertigt wurde. Für GB10 hat Nvidia die Architektur demnach auf einen neuen Fertigungsprozess umgestellt.

Weitere Desktop-Chips sollen folgen

Der GB10 gilt als Wegbereiter für weitere Desktop-Chips von Nvidia, die sich kompatibel zu Windows-Systemen dann auch an Consumer richten sollen. Diese SoCs sollen Gerüchten zufolge unter den Bezeichnungen N1 und N1x auf den Markt kommen. Die Gerüchte waren zur Hot Chips allerdings kein Thema. Eine offizielle Bekanntgabe steht noch aus.