浅析数据中心交换机芯片的演进之路

为了满足市场不断变化的新需求,许多数据中心交换芯片供应商对自家产品进行了改进,大大增强了产品组合,下面盘点了一些显著的产品升级:

思科Cloud Scale ASIC

思科更新了其Cloud Scale ASIC,使用了7纳米制造工艺,支持高达25.6T的吞吐量。思科表示,ASIC是使用多芯片技术构建的,以将switch logic与SerDes解耦,从而允许每个部分独立发展。并且,这款最新的芯片支持遥测,与以前的版本相比,可以更精细地了解数据包和流量,有更大的第3层路由表和更大的缓冲区,可以通过IPv6数据平面(SRv6)进行分段路由。新芯片将用于其最新的Nexus 16x400GE线卡,以及两个Nexus 32/64端口400GE ToR交换机。

Innovium TERALYNX 8

Innovium也在今年推出了TERALYNX 8以太网交换机芯片系列,最大容量25.6T(256×112G),容量比肩博通在2019年12月发布的Tomahawk4芯片。它使客户能够为100G至800G配置构建高度紧凑,最高端口密度的单芯片交换机,包括1RU,32 x 800G交换机。Innovium表示,该芯片是可编程的,并且可以与开源网络操作系统(例如SONiC)兼容。另外,该芯片还支持Innovium遥测和硬件分析软件FLASHLIGHT v3。

英伟达 Spectrum-3 SN4000

英伟达在今年四月下旬成功收购Mellanox后,开始发售Spectrum-3 SN4000以太网交换机。SN4000带有内置的WJH™遥测和高级网络虚拟化功能,并支持多种网络操作系统,包括Mellanox Onyx、Cumulus Linux、SONiC和DENT。SN4000系列交换机包括:

  • SN4700——1RU 32x400GE交换机
  • SN4600——2RU 64x200GE交换机
  • SN4600C——2RU 64x100GE交换机
  • SN4800——4RU机箱,可容纳16x100GE,4x400GE和8x200GE线卡

英伟达表示,所有的SN4000型号均使用其Spectrum-3可编程ASIC,并有三种类型操作系统可供选择:预装有Mellanox Onyx OS、预装有Cumulus Linux OS,以及开放网络安装环境。

Mellanox SN4000系列

英特尔一体封装光学以太网交换机

今年3月,英特尔宣布了其一体封装的解决方案,该解决方案将其1.6 Tbps的硅光引擎与12.8 Tbps的可编程Tofino以太网交换机ASIC进行集成。该一体封装解决方案整合了英特尔及其Barefoot Networks 部门的基础技术构造模块,以用作以太网交换机上的集成光学器件。英特尔表示,一体封装光学展示是采用硅光实现光学I/O的第一步,而在25Tbps及更高速率的交换机上,一体封装光学器件的功耗、密度更具优势,最终将成为未来网络带宽扩展十分必要的支持性技术。

不断扩大的市场

据Omdia数据显示,从2019年到2024年,数据平面转发交换芯片预计将以8%的五年复合平均增长率(CAGR)增长。商用芯片将以7%的复合年增长率增长,而可编程芯片将以26%的复合年增长率增长。

在2019年,DC交换机转发商用芯片是出货量最大的芯片类型,占所有交换芯片单元的53%,其次,专用芯片占据37%的份额,可编程芯片占据10%的市场份额。Omdia预测,到2024年,DC交换机转发商用芯片将占据所有芯片单元的52%,专用芯片将达到25%,可编程芯片将达到23%。

博通是无可争议的商用芯片产品领导者,2019年年底,它发布的Tomahawk 4 ASIC成为了行业一时的焦点,该ASIC由ARM处理器构建,在单个设备中实现了25.6 Tb/s的吞吐量。Tomahawk 4 ASIC支持具有64个400GbE交换和路由端口的下一代高吞吐量、低延迟超大规模网络。

专用芯片主要由DC交换机供应商(如Cisco和Juniper)提供,这些供应商具有研发资源,可以在内部开发自己的芯片。

可编程芯片由商业和专有芯片供应商提供,包括Innovium、Intel(Barefoot Networks)和NVIDIA(Mellanox)。尽管可编程芯片是三种数据中心交换机芯片中最新的一种,目前的采用率也最低,但它的增长潜力最大,从2019年到2024年的五年复合年增长率为26%。

原文链接:
https://www.datacenterknowledge.com/networks/data-center-switch-silicon-evolves


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环球塔莎 发表于20-09-02
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