技術(shù)解析｜Marvell Teralynx 10 51.2Tbps 交換機(jī)

  隨著人工智能(AI)技術(shù)的迅猛發(fā)展，對(duì)數(shù)據(jù)處理和傳輸?shù)男枨笕找嬖黾樱W(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施也必須隨之升級(jí)。Marvell Teralynx 10 作為一款51.2Tbps的交換機(jī)，正是為了滿足這些高要求而誕生的。本文將深入探討這款革命性的交換機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)和技術(shù)細(xì)節(jié)，揭示其在未來AI集群中的重要作用。

  2021年，Marvell收購(gòu)了Innovium，這家公司以其Teralynx 7交換機(jī)聞名，后者具備32個(gè)400GbE端口和12.8Tbps的吞吐量。Innovium是當(dāng)時(shí)最成功的初創(chuàng)公司之一，成功打入了超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)。

  相比之下，英特爾在收購(gòu)Barefoot Networks后未能達(dá)到預(yù)期效果，反而在2022年宣布退出以太網(wǎng)交換業(yè)務(wù)。博通在商用交換機(jī)芯片市場(chǎng)占據(jù)了重要地位，而Innovium/Marvell則在超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心取得了顯著進(jìn)展。

  Part 1 Marvell Teralynx 10 的技術(shù)細(xì)節(jié)

  外部結(jié)構(gòu)

  從交換機(jī)的正面來看，Teralynx 10采用了一個(gè)2U機(jī)箱，正面布滿了64個(gè)OSFP(Octal Small Form-factor Pluggable)端口，每個(gè)端口支持800Gbps的速率。每個(gè)接口都裝有OSFP光學(xué)器件，這些器件比傳統(tǒng)的QSFP+/QSFP28光學(xué)器件更大，并且配備了集成散熱器，從而提高了散熱效率。

  在交換機(jī)的右側(cè)，可以看到管理和控制臺(tái)端口，而在背面則是風(fēng)扇和電源模塊。為了支持這些高功率的光學(xué)器件和交換機(jī)芯片，Teralynx 10的電源額定功率超過2kW。

  內(nèi)部結(jié)構(gòu)

  打開交換機(jī)，我們首先看到的是大型散熱器，覆蓋了Teralynx 10的核心芯片。這款芯片采用了5nm工藝，功耗高達(dá)500W。散熱器的設(shè)計(jì)考慮到了芯片的高熱量輸出，確保在高負(fù)載下仍能保持穩(wěn)定運(yùn)行。

  在散熱器下方是交換機(jī)的PCB板，這里布局了32個(gè)OSFP籠子，整個(gè)交換機(jī)內(nèi)部共有64個(gè)OSFP籠子分布在兩個(gè)塊中。Teralynx 10的交換芯片位于OSFP籠子的后方，這個(gè)芯片是整個(gè)系統(tǒng)的核心，負(fù)責(zé)處理所有的數(shù)據(jù)傳輸任務(wù)。

  交換機(jī)還配備了基于Marvell Octeon的管理控制器，并且主配電板上還安裝了一個(gè)M.2 SSD，用于存儲(chǔ)管理數(shù)據(jù)。為了便于診斷和維護(hù)，交換機(jī)內(nèi)部還留有PCIe插槽和10Gbase-T管理端口。

  Part 2 冷卻系統(tǒng)和產(chǎn)品迭代展望

  Teralynx 10的冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)相對(duì)簡(jiǎn)單，但高效。機(jī)箱后部安裝了四個(gè)風(fēng)扇模塊，這些風(fēng)扇能夠提供足夠的氣流，確保芯片和光學(xué)器件在高負(fù)載下也能保持低溫運(yùn)行。

  在Marvell的實(shí)驗(yàn)室中，Teralynx 10被放置在機(jī)架中，并與Keysight Ixia AresONE 800GbE測(cè)試設(shè)備連接。這些設(shè)備能夠模擬800GbE的高負(fù)載網(wǎng)絡(luò)流量，驗(yàn)證交換機(jī)在實(shí)際使用中的性能。

  在測(cè)試中，Teralynx 10表現(xiàn)出色，能夠在多個(gè)端口上同時(shí)處理高帶寬數(shù)據(jù)流，線路速率達(dá)到99.3%。

  隨著AI技術(shù)的發(fā)展，數(shù)據(jù)中心對(duì)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的性能要求將越來越高。Marvell Teralynx 10憑借其51.2Tbps的高吞吐量和64個(gè)800GbE端口，完美契合了未來AI集群的需求。其先進(jìn)的芯片工藝、強(qiáng)大的散熱系統(tǒng)和靈活的管理控制器，確保了在高負(fù)載下的穩(wěn)定性和高效性。

  小結(jié)

  Marvell Teralynx 10不僅是一款技術(shù)先進(jìn)的交換機(jī)，更是未來數(shù)據(jù)中心和AI集群的核心組件。隨著更多新技術(shù)的引入，這款交換機(jī)將在未來幾年內(nèi)發(fā)揮越來越重要的作用。