Firmenblog über Bereitstellung von Broadcom StrataXGS® Switch-Lösungen: Tomahawk Ultra, Tomahawk 6, Tomahawk 5, Tomahawk4

Bereitstellung von Broadcom StrataXGS® Switch-Lösungen: Tomahawk Ultra, Tomahawk 6, Tomahawk 5, Tomahawk4

Shenzhen Mingjiada Electronics Co., Ltd.ist ein renommierter Distributor von elektronischen Bauteilen. Getreu dem Grundsatz „Unseren Kunden dienen und nutzen“ bieten wir ein umfassendes Sortiment hochwertiger elektronischer Komponenten an.

Liefervorteile:

1. Marke und Qualität: Von Originalherstellern autorisiert, um Originalprodukte zu gewährleisten

Portfolio weltweit führender Marken: Wir haben starke Partnerschaften mit über 500 führenden internationalen Halbleiterherstellern aufgebaut

100 % Original-OEM-Produkte: Alle Komponenten werden direkt von Herstellern oder autorisierten Vertriebskanälen bezogen, mit vollständiger Chargenrückverfolgbarkeit und OEM-Garantien

Strenges Qualitätskontrollsystem: Zertifiziert nach dem Qualitätsmanagementsystem ISO 9001 und dem Umweltmanagementsystem ISO 14001. Eine umfassende Eingangskontrolle stellt sicher, dass es keine gefälschten und fehlerfreien Produkte gibt.

2. Produktsortiment und Lagerbestand: Umfassendes Sortiment, ausreichend Lagerbestand

Lagerbestand: Über 2 Millionen SKUs auf Lager, die Nischen-, seltene und abgekündigte Komponenten abdecken.

Umfassende Abdeckung: 5G-Chips, neue Energie-ICs, IoT-ICs, Bluetooth-ICs, fahrzeuginterne Infotainment-ICs, Automobil-ICs, Kommunikations-ICs, KI-Chips, Speicher-ICs, Sensor-ICs, Mikrocontroller-ICs, Transceiver-ICs, Ethernet-ICs, Wi-Fi-Chips, drahtlose Kommunikationsmodule, Steckverbinder und mehr.

Auftragsabwicklung aus einer Hand: Unterstützt die vollständige Beschaffung von Stücklisten (BOM) und vereinfacht so die Beschaffungsprozesse bei mehreren Lieferanten.

3. Lieferung und Logistik: Schnelle Reaktion, globale Abdeckung

Expressversand: Standardbestellungen werden innerhalb von 1–3 Tagen versandt; Inländische Prioritätsbestellungen werden innerhalb von 48 Stunden versandt; Dringende Anfragen wurden innerhalb von 4 Stunden beantwortet und innerhalb von 24 Stunden versandt.

Globales Logistiknetzwerk: Durch die Nutzung unseres dualen Lagersystems in Hongkong und Shenzhen in Kombination mit internationalen Logistikkanälen unterstützen wir den direkten weltweiten Versand und bieten effiziente Zollabfertigung und grenzüberschreitende Lieferdienste.

I. Lösungsüberblick: Positionierung der Tomahawk-Produktlinie

StrataXGS® Tomahawk von Broadcom ist eine Flaggschiff-Familie leistungsstarker Switching-ASICs, die für Hyperscale-Cloud-Rechenzentren, große KI-Modellcluster, Hochleistungsrechnen (HPC) und verteilte Speicherung entwickelt wurden. Es verfügt über eine extrem hohe Switching-Kapazität, Hochgeschwindigkeits-Ports mit hoher Dichte, verlustfreies RoCE, KI-Verkehrsoptimierung auf Hardwareebene und ein einheitliches Software-Ökosystem, das vier Hauptszenarien umfassend abdeckt, von der 400G-Basis-Cloud über 800G im Maßstab für KI, 1,6T-Hyperscale-Computing-Cluster bis hin zu eng gekoppeltem HPC mit extrem niedriger Latenz. Es umfasst vier Generationen von Flaggschiff-Chips: Tomahawk 4, Tomahawk 5, Tomahawk 6, Tomahawk Ultra. Dadurch entsteht eine umfassende Produktmatrix, die sich durch progressive Bandbreitenskalierung und szenariospezifische Differenzierung auszeichnet. Die gesamte Serie ist mit SONiC und dem Broadcom SDK kompatibel, was nahtlose Hardware- und Software-Iterationen ermöglicht und die Entwicklungskosten für Gerätehersteller und Betriebskosten für Cloud-Anbieter erheblich senkt.

Logische Kernarchitektur der Tomahawk-Serie:

Tomahawk 4: 25,6 Tbit/s; die skalierbare Cloud-Basis für die 400G-Ära und die Mainstream-Upgrade-Lösung für bestehende Rechenzentren

Tomahawk 5: 51,2 Tbit/s, der Standardchip für 800G AI Scale-out-Cluster

Tomahawk 6: 102,4 Tbit/s, eine 1,6-T-Ultra-Large-Fabric, die KI-Training und Inferenz mit über 10.000 Karten unterstützt

Tomahawk Ultra: 51,2 Tbit/s, speziell für extrem niedrige Latenzzeiten, konzipiert für HPC und eng gekoppelte Scale-up-Computing-Cluster

II. Kernspezifikationen, Architektur und Lösungsvorteile jeder Generation

1. Tomahawk 4 (BCM57750-Serie, 25,6 Tbit/s)

Grundlegende Hardwareparameter

Prozess: 7 nm

Gesamt-Switching-Kapazität: 25,6 Tbit/s

SerDes: 512 Kanäle von 50G PAM4, flexible Portkonfigurationen: 64×400GbE / 128×200GbE / 256×100GbE

Shared-Puffer-Architektur, verlustfreie Optimierung für RoCEv2, 5-fache Überlastungsabsorptionskapazität, deutliche Reduzierung von Paketverlusten aufgrund von Eingangsüberlastungen.

Wichtige technische Merkmale

Standardisierte 400G-Cloud-Rechenzentrumsplattform

Skalierbare Unterstützung der ersten Generation für 400 GbE, kompatibel mit den Spine-Leaf-Architekturen von Cloud-Anbietern, für den Einsatz in Top-of-Rack- (ToR), Spine- und verteilten Speicher-Gateways; unterstützt Virtualisierung, Single-Path-Line-Rate-VxLAN-Routing und NVMe-Speicherpooling-Bereitstellungen.

Ausgereiftes, verlustfreies Ethernet-Ökosystem

Adaptiver ECMP-Lastausgleich auf Hardwareebene, hochpräzises PTP/synchronisiertes Ethernet und Broadview Gen3 Inband-Telemetrie zur Unterstützung großer RDMA-Speicher und leichter KI-Trainingscluster.

CPO-Vorkompatibilität und Low-Power-Design

Stromverbrauch um 75 % im Vergleich zu Multi-Chip-Lösungen reduziert; unterstützt die frühe optische Validierung im Co-Package; dient als primärer Chip für eine kostengünstige Kapazitätserweiterung in bestehenden IDCs.

Typische Bereitstellungsszenarien

400G-Upgrades für öffentliche Clouds und große Rechenzentren von Behörden und Unternehmen

Kleine und mittlere KI-Trainingscluster, verteilte Blockspeicher-/Objektspeichernetzwerke

Cloud- und Edge-Computing-Aggregations-Switches von Telekommunikationsbetreibern

2. Tomahawk 5 (BCM78900-Serie, 51,2 Tbit/s)

Grundlegende Hardware-Spezifikationen

Prozess: 5 nm monolithischer Prozess

Gesamt-Switching-Kapazität: 51,2 Tbit/s

SerDes: 512 Kanäle von 106G Peregrine PAM4; Portkonfigurationen: 64×800GbE / 128×400GbE / 256×200GbE

Integrierter 6-Core-ARM-Embedded-Prozessor mit hardwarebasierter Streaming-Telemetrie und Aggregation von Verkehrsstatistiken in Echtzeit.

Wichtige technische Merkmale

KI-Scale-Out-Standardplattform

Speziell für GPU/XPU-Cluster im Tausend-Karten-Bereich entwickelt, mit integrierter Überlastungskontrolle für KI-Streams, adaptivem Routing und feinkörniger Flussplanung. Dies bewältigt die Herausforderungen einer großen Anzahl kleiner Streams und des Enqueueings mit hoher Parallelität während des Trainings großer Modelle und sorgt gleichzeitig für eine deutliche Leistungsverbesserung gegenüber RoCEv2.

Native Unterstützung für 800G-Ports mit hoher Dichte

Ein einzelner Chip, der 64 x 800G-Ports unterstützt, reduziert die Anzahl der erforderlichen Switches erheblich, wodurch die Verkabelung im Rechenzentrum und der Platz im Rack minimiert werden, während PAM4-Kupferkabel über große Entfernungen die Gesamtbetriebskosten optischer Module senken.

Hochpräzises End-to-End-Timing und programmierbare Weiterleitung

Vollständiges L2/L3 mit Leitungsgeschwindigkeit, Tunnelkapselung, Traffic-Shaping und Sicherheits-ACLs unterstützen eine groß angelegte mandantenfähige Isolierung; Die hochpräzise synchronisierte Taktung ist für KI und Finanzhandelsszenarien mit geringer Latenz optimiert.

Software-Vorwärtskompatibilität mit Tomahawk 4

Kunden können mit vorhandenem SDK/SONiC-Code schnell migrieren, während die Hardware-Pin-Kompatibilität den Übergang zur Switch-Plattform der zweiten Generation vereinfacht.

Typische Bereitstellungsszenarien

Mittlere bis große, universelle Trainingscluster für große Modelle, Rechenleistung für die Simulation autonomer Fahrten

800G Spine-Leaf-Backbone-Switches der nächsten Generation für Cloud-Rechenzentren

Groß angelegte verteilte KI-Inferenz- und Offline-Computing-Cluster

3. Tomahawk 6 (Flaggschiff mit 102,4 Tbit/s, 1,6 T Ultrabandbreite)

Grundlegende Hardware-Spezifikationen

Switching-Kapazität: 102,4 Tbit/s (Bandbreitenobergrenze für die Tomahawk-Serie)

SerDes: 1.024 Kanäle von 200G PAM4 SerDes der nächsten Generation

Portkonfiguration: 64 × 1,6 TbE / 512 × 200 GbE / 1.024 × 100 GbE, mit nativer Unterstützung für CPO-Lösungen (Common Package Optics).

Technische Kernmerkmale

Ultragroße KI-Fabric, die 10.000 bis 1 Million XPUs unterstützt

Ausgestattet mit der Cognitive Routing 2.0-Engine, die über globalen dynamischen Lastausgleich, Paketbereinigung und Fehlererkennung auf Millisekundenebene verfügt und für KI-Workloads mit hoher Bandbreite wie MoE-Hybrid-Expertenmodelle, Reinforcement Learning und extrem umfangreiches Vortraining optimiert ist.

Native Unterstützung für 1,6T-Ultra-High-Speed-Ports

64 x 1,6 Tbit/s-Schnittstellen auf einem einzigen Chip ermöglichen den Aufbau eines flachen, tierfreien KI-Netzwerks, das die Daten-Round-Trip-Latenz zwischen Rechenknoten erheblich reduziert und es für KI-Cluster der Supercomputing-Klasse der nächsten Generation geeignet macht.

CPO-Tiefenoptimierung, ultimative Energieeffizienz

Die gemeinsam verpackte optische Integrationslösung reduziert den Stromverbrauch in optischen Verbindungen und minimiert Verbindungsjitter, wodurch die Herausforderungen der Einsatzdichte optischer Module, des Wärmemanagements und der Verkabelung in extrem großen Clustern gelöst werden. Es stellt die Standardarchitektur für zukünftige KI-Rechenzentren dar.

Unified Computing-Netzwerk-Konvergenz

Ein einziges Netzwerk unterstützt gleichzeitig Trainings-, Inferenz- und Speicher-Workloads, ermöglicht eine dynamische Planung von Rechenressourcenpools und erleichtert Hochgeschwindigkeits-Ost-West-Verbindungen zwischen GPUs, CPUs und DPUs.

Typische Bereitstellungsszenarien

Ultragroße Allzweck-KI-Trainingscluster für große Modelle (100.000-Karten-Maßstab)

Hochgeschwindigkeits-Backbone-Switches für Supercomputing-Zentren und Rechenzentren auf nationaler Ebene

Rechenzentrums-Kern-Switching-Knoten der nächsten Generation mit CPO-Co-Packed-Optiken

4. Tomahawk Ultra (51,2 Tbit/s HPC-spezifischer Chip mit extrem niedriger Latenz)

Grundlegende Hardware-Spezifikationen

Switching-Kapazität: 51,2 Tbit/s, entspricht der Bandbreite von Tomahawk 5, mit einer komplett überarbeiteten Architektur

Extrem niedrige Weiterleitungslatenz: nur 250 ns, unterstützt die Weiterleitung mit voller Leitungsrate von mindestens 64 B Paketen

Pin-kompatibel mit Tomahawk 5, was einen nahtlosen Austausch und ein Upgrade der gesamten Plattform ermöglicht.

Wichtige technische Merkmale

Speziell für eng gekoppeltes Scale-Up HPC/KI entwickelt

Im Gegensatz zu Tomahawk 5 und 6, bei denen ultrahohe Bandbreite und horizontale Skalierung im Vordergrund stehen, sind die Kernziele der Ultra-Architektur eine extrem niedrige Latenz sowie ein verlust- und überlastungsfreier Betrieb. Es verfügt über eine integrierte Hardwarebeschleunigung für netzwerkinterne Kollektive, wodurch der Kommunikationsaufwand für verteilte Trainingsvorgänge wie AllReduce und AllGather erheblich reduziert wird.

Verlustfreies Ethernet auf Layer-1-Ebene

Topologiebewusste Weiterleitung, feinkörnige Überlastungskontrolle und eine paketverlustfreie, verlustfreie Struktur beseitigen die Latenz-Jitter-Probleme, die mit herkömmlichem Ethernet in eng gekoppelten Computing-Szenarien verbunden sind. Die Leistung kann mit der von InfiniBand mithalten, während die Universalität des Ethernet-Ökosystems erhalten bleibt.

Vollständige Interoperabilität zwischen Software- und Hardware-Ökosystemen

Durch die Wiederverwendung des einheitlichen StrataXGS-SDK und des Open-Source-Switch-Systems SONiC sowie der Integration der Betriebs- und Wartungstoolchain mit Tomahawk 5/6 besteht keine Notwendigkeit, den Software-Stack für HPC-Szenarien separat neu zu erstellen.

Typische Bereitstellungsszenarien

Cluster für Hochleistungsrechnen (HPC), meteorologische Simulation, Strömungsdynamik und molekulare Simulation

Extrem eng gekoppelte GPU-Scale-up-Single-Rack-Computing-Cluster mit hoher Dichte

KI-Trainingsplattformen auf Forschungsniveau ohne Toleranz gegenüber Latenz-Jitter