51.2T交換機(jī)的主要應(yīng)用場(chǎng)景包括：AI大模型訓(xùn)練中的400G/800G互聯(lián)，超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心的400G接口互聯(lián)，特別是脊葉互聯(lián)。
51.2T交換機(jī)能夠提供極高的帶寬容量和低延遲的數(shù)據(jù)傳輸，滿足AI和高性能計(jì)算（HPC）的需求。在實(shí)際應(yīng)用中，51.2T交換機(jī)可以通過(guò)支持128個(gè)400G接口或64個(gè)800G接口，來(lái)實(shí)現(xiàn)51.2T容量的數(shù)據(jù)交換。
NVIDIA 的 Spectrum-4 包含64個(gè)800G接口
51.2T交換機(jī)采用先進(jìn)的112G SerDes（Serializer/Deserializer）技術(shù)，112G SerDes通常采用PAM4（四階脈沖振幅調(diào)制）技術(shù)，能夠在單個(gè)通道上實(shí)現(xiàn)112Gbps的全速率或56Gbps的半速率傳輸，同時(shí)也支持傳統(tǒng)的NRZ（非歸零）調(diào)制方式進(jìn)行較低速率的數(shù)據(jù)傳輸。
112G SerDes可以用于實(shí)現(xiàn)400Gbps或800Gbps的以太網(wǎng)連接，例如800Gbps的端口會(huì)使用8個(gè)112Gbps的通道全速率傳輸。向下兼容使用400Gbps的端口時(shí)會(huì)使用8個(gè)56Gbps進(jìn)行半速率傳輸。
112G SerDes對(duì)于數(shù)據(jù)中心內(nèi)部的高速數(shù)據(jù)傳輸至關(guān)重要，尤其是在計(jì)算設(shè)備（如CPU、GPU、FPGA、AI加速器）與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備（如網(wǎng)卡、交換機(jī)）的互連。
博通Tomahawk 5
2022年8月，博通發(fā)布了業(yè)內(nèi)首款商用51.2T容量的交換芯片Tomahawk 5，采用5nm制程，由臺(tái)積電代工生產(chǎn)。采用Monolithic，裸die封裝，每100Gbps功耗小于1W。
Broadcom 技術(shù)路線圖
Tomahawk 5在支持傳統(tǒng)可插拔光模塊的基礎(chǔ)上，更進(jìn)一步兼容了CPO封裝。與傳統(tǒng)的可插拔光模塊相比，CPO封裝能夠降低高達(dá)50%的功耗，這一顯著優(yōu)勢(shì)使得數(shù)據(jù)中心在追求高性能的同時(shí)，也能實(shí)現(xiàn)更低的能耗。
Broadcom CPO的優(yōu)勢(shì)
Tomahawk 5 Bailly在芯片上集成CPO封裝，從芯片直接使用光纖將信號(hào)傳輸?shù)角懊姘褰涌凇?/p>
Tomahawk 5 Bailly
Tomahawk 5支持多種配置的交換機(jī)，包括64端口800Gbps、128端口400Gbps和256端口200Gbps，充分滿足數(shù)據(jù)中心不斷增長(zhǎng)的網(wǎng)絡(luò)需求。
Marvell Teralynx 10
2023年3月Marvell推出51.2T性能的Teralynx 10交換芯片。Teralynx 10是一款專為800GbE時(shí)代設(shè)計(jì)的51.2T 可編程5nm交換機(jī)芯片，可適用于下一代數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)中脊葉互聯(lián)，以及 AI和高性能計(jì)算 (HPC) 。
Marvell Teralynx 10
Teralynx 10單芯片尺寸為93X93mm，I/O數(shù)量為8855，功耗高達(dá)500W，PCB設(shè)計(jì)使用最新的Low Dk/Df材料，疊構(gòu)采用12+12+12的設(shè)計(jì)，中間12層均使用2oz銅厚，以滿足芯片的供電需求。
Teralynx 10 交換機(jī)芯片確實(shí)配備了512個(gè)長(zhǎng)距離112G SerDes，64個(gè)800GbE端口能夠達(dá)到51.2Tbps的高吞吐量，滿足AI集群的數(shù)據(jù)交換需求。
英偉達(dá)Spectrum-4
2022年6月，英偉達(dá)隆重發(fā)布了新一代以太網(wǎng)平臺(tái) NVIDIA Spectrum-4。該平臺(tái)由 NVIDIA Spectrum-4 交換機(jī)系列、ConnectX-7 智能網(wǎng)卡、NVIDIA BlueField-3 DPU 和 DOCA 數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施軟件組成，能夠大幅加速大規(guī)模云原生應(yīng)用。
由 Spectrum-4 加持的 SN5000 交換機(jī)，最高可以支持 128個(gè)400GbE端口或64個(gè)800GbE 端口。
思科Silicon One G200
2023年6月思科高調(diào)發(fā)布了其51.2T芯片G200以及其對(duì)應(yīng)的25.6T芯片G202，針對(duì)AI集群網(wǎng)絡(luò)做了大量特性優(yōu)化。
Cisco Silicon One G200是一款5nm、51.2Tbps、512x112Gbps的SerDes設(shè)備，具有可編程、確定性、低延遲等特性。
Cisco Silicon One G200設(shè)備能夠驅(qū)動(dòng)43 dB凸點(diǎn)到凸點(diǎn)通道，從而實(shí)現(xiàn)共封裝光學(xué)器件（CPO）、線性可插拔對(duì)象（LPO）和4米26 AWG銅線的使用，遠(yuǎn)超出IEEE標(biāo)準(zhǔn)的最佳機(jī)架內(nèi)連接。
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