下一代芯片时代来临！博通 Tomahawk 6 如何影响智算中心布线？

6月初，博通（Broadcom）重磅推出下一代交换芯片——Tomahawk 6系列，该芯片为全球首款具有102.4Tbps交换容量的解决方案（其带宽与目前市场的主流数据中心以太网交换机51.2Tbps相比翻了一倍）。

全球首款102.4 Tbps交换机芯片

从近期密集的新闻发布来看，万卡规模AI大模型陆续推出，十万卡以及更大规模的模型也已经离我们很近了。智算中心网络无疑成为大家关注的重点，网络带宽和低延迟已成为大规模组网的关键瓶颈。

Tomahawk 6核心突破——“刷新”智算中心布线规则

Tomahawk 6的推出无疑将降低用户对网络带宽的焦虑，该芯片搭载了200G SerDes，可提供512条200Gbps速率的通道，同时也提供支持1024个100G的版本，方便客户对现有100G SerDes做利旧。此外，针对智算中心大模型组网，Tomahawk 6通过统一以太网架构，可实现从512到几十万XPU的集群扩展。

图：TH6 有助于512个XPU的连接，提升Scale-up效率（图片来源：Broadcom）

作为一个基于200G SerDes的交换机芯片，Tomahawk 6的发布对智算中心的网络速率从400G/800G向1.6T升级指出了明确的方向。同时，也引出智算中心布线的新趋势。

带宽翻倍，直指1.6T时代

智算中心网络区别于传统数据中心网络有2个常见关注点：超大规模组网对网络速率的要求，以及网络低延迟的要求。AI大模型大量采用GPU组网，而GPU互联采用RDMA技术来提升系统整体访问效率，以降低对CPU的占用，GPU之间的互联通信对带宽的需求极高，传统的以太网带宽早已无法满足，业界也通过采用IB和RoCE等新技术来提升AI大模型的总体组网效率。因此，400G和800G目前是智算中心组网的标配，可即使是800G，也很难满足日益提升的大模型需求，1.6T势必会迅速占据网络带宽的主导位。

图：单通道速率与800G网络的关系图（图片来源：以太网联盟）

而网络带宽提升的关键取决于2个技术点：单通道SerDes速率，通道数量。比如，800G组网可通过以下形式实现：

• 50G单通道 x 16通道
• 100G单通道 x 8通道
• 200G单通道 x 4通道

图：单通道速率与800G网络的关系图（图片来源：以太网联盟）

一个采用16通道的方案将需要16个发射通道和16个接收通道组成一个总共32通道的传输介质，通常需要2个16芯MPO连接器或2个24芯MPO连接器组成。一个4通道的方案将仅需1个8芯MPO连接器就能完成布线。从设计和实施的角度来看，单通道速率越高，整体布线的成本越低，且每Gbps的能效越高。

低延迟优化，重构超大规模组网

低延迟也是影响AI大模型效率的关键因素。在单个数据中心规模内的网络通信时，每增加一层的交换设备，都将增加通信的延迟，当AI大模型组网规模超过万卡时，势必需要采用三层交换架构实现组网，将引入最多5跳交换，与物理介质，如光缆和铜缆所带来的传输延迟相比，一跳交换引入的延迟是几十倍的，所以减少交换的层级将极大提升延迟的发生。而Tomahawk 6可支持512个XPU的单节点互联，还可以通过200G链路的两层Clos架构，连接超过10万个GPU，与传统的三层交换架构相比，可以减少2跳交换，对超大规模组网的延迟具有显著提升。

图：TH6可简化十万卡级别组网，实现2层Clos架构（图源自：Broadcom）

智算中心布线新趋势

反观布线方面，超大规模组网提升了组网的复杂性，而智算中心的需求和技术发展速度又远快于传统数据中心的发展。一套高效且灵活的布线基础设施，将帮助用户在日益变化的环境中保持对技术升级的兼容性，不至于在数据中心的生命周期内频繁地重建和改造隐蔽工程和基础设施。在已发布的国标GB 50174，GB 18233.5和国际标准ISO/IEC 11801-5和TIA 942均充分阐述了布线架构如何支持ToR，Spine-Leaf，Mesh等网络架构，对日益变化的组网需求，具有很好的标准支持作用。

Aginode安捷诺（原耐克森通讯系统）推出的专为数据中心设计的LANmark ENSPACE解决方案，通过4大核心优势，助力智算中心迎接800G及准1.6T时代的技术挑战。

更高效的连接

支持8芯和16芯光纤连接，高密度布线设计提升数据中心空间利用率和数据传输效率。

更灵活的升级

支持从100G到1.6T的速率光模块，适应不同规模数据中心的需求，轻松应对新技术的引入和业务的增长。满足数据中心内多代端口速率的融合。

更优化的成本

简化的布线架构和安装流程有效降低TCO，更具成本效益。

更便捷的运维

高密度配线系统降低布线管理的复杂性，提升运维效率。

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