博通推出102.4T光电交换芯片，直指英伟达AI网络霸主地位​

麻薯滑芝士

各位看官，芯片巨头博通（Broadcom）最近放出消息，他们的全新“战斧6”（Tomahawk 6/Tomahawk 6 CPO）交换芯片已经开始供货了！这款芯片，就是博通拿出来和英伟达（Nvidia）即将推出的Quantum-X（量子X）InfiniBand交换机以及Spectrum-X（频谱X）以太网交换机正面硬刚的拳头产品，目标直指当下火热的AI网络市场。

这事儿背景可不简单。在构建大型AI集群内部连接方面，大家知道英伟达的InfiniBand技术一直以来都是首选，以太网（Ethernet）相对落后。但最近一年的风向变了，好多著名的AI大项目开始转投以太网的怀抱，用这种更通用的网络技术来连接成千上万的GPU干活。比如埃隆·马斯克的xAI，他们正在美国田纳西州孟菲斯搞的那个拥有20万块GPU的“巨人”（Colossus）超算，用的就是以太网！权威调研公司Dell'Oro Group的分析师萨梅赫·布杰尔本（Sameh Boujelbene）甚至告诉我们，她认为到了今年，以太网在AI网络的市场份额已经超过了InfiniBand。

所以你看，博通想挤进这个核心战场，不仅要应付英伟达的InfiniBand交换机Quantum-X，还要面对它的高性能以太网交换机Spectrum-X，据说后者在数据中心网络市场的营收，再过一两年就有望挑战行业老大思科（Cisco）。

面对这种竞争强度，博通明显是提速了。按照博通战斧系列产品线经理皮特·德尔·维奇奥（Pete Del Vecchio）的说法，他们通常从开始给集成商“发货”芯片到设备真正上市，得花大约两年时间。但这次，战斧6的进展快得多！采用这种芯片的第一批交换机，最快这个夏天（2025年夏季）就能跟大家见面，明年（2026年）上半年就能实现大规模量产出货。这节奏，明显是铆足了劲要拼抢。

​​战斧6具体有啥厉害之处？​​

性能参数上，这款代号TH6的芯片相当生猛：拥有高达102.4Tbps的总带宽，使用了200Gbps速率的PAM4串行器/解串器（SerDes）。这意味着单个交换机设备可以支持高达512个200Gbps速率的端口！如果你想追求每个端口的极速，也能做到64个1.6Tbps速率的端口。这速度和规模，确实够给力。

更关键的是内部结构变化。相比上一代战斧5（Tomahawk 5）采用的单一巨无霸设计（monolithic），战斧6用上了更灵活的小芯片（chiplet）架构。简单理解，就是把负责高速信号收发的SerDes单元，从负责数据处理和流量管理的核心芯片里分离了出来。这样做灵活性更高，甚至能配置出多达1024个100Gbps速率的SerDes接口来适应不同需求。

德尔·维奇奥强调，由于战斧6的端口密度和带宽提升，现在用200Gbps连接组建拥有高达128,000块GPU的大规模并行网络（Scale-out Fabrics）时，只需要两层网络拓扑就够了。而以前，可能需要三层才行。这种方式能够有效减少数据传输的“中转站”（hops），降低延迟，简化网络拥堵管理，最重要的是，据说能把整个网络所需的总功耗砍掉一半！当然啦，这些好处主要归功于芯片带宽的跃升，只要是能达到102.4Tbps的交换机芯片，比如英伟达的同类产品，同样会具备类似的效率优势。

除了连接超多机器（Scale-out），博通还想用战斧6挑战一下连接少数高端机器的网络（Scale-up），这通常是英伟达NVLink技术的战场。Scale-up网络的特点是追求单根连接的超高带宽，它把多块物理GPU的计算和内存资源“捏合”成一个逻辑整体。例如，英伟达的HGX B200平台用NVLink把8块GPU连成一体，而它的NVL72机架则是通过多个NVLink交换机把72块GPU连在一起。

博通声称，依靠战斧6支持的以太网技术，一样能做到这种机器内部的高速互联。战斧6甚至能支持高达512块GPU以200Gbps速度组成Scale-up网络！当然，要想连接更多GPU，就得额外加交换机或做端口汇聚了。

这种做法其实英特尔（Intel）在自家Gaudi加速器上也用过。每块Gaudi3模组都配有24个200GbE端口，其中3个用于外部Scale-out网络，剩下的端口就让同机箱的8个加速器之间互相通讯，双向总带宽能达到大约1TBps！然而，基于以太网的Scale-up方案未来能不能流行还不好说，毕竟一个名叫“超高速加速器互连”（Ultra Accelerator Link, UAL）的新标准，正获得英特尔和AMD等芯片厂商的支持，势头挺猛的。

​​光电同封装：把激光和芯片“焊”一起的新玩法​​

除了传统交换机形态，战斧6还有个更炫酷的变种版本——集成了光电同封装（Co-Packaged Optics, CPO）技术。这项技术直白点说，就是把以前独立做成可插拔光模块的那些关键部件——激光器、数字信号处理器（DSP）和信号再生器（Retimers）——一股脑儿集成到交换机芯片的封装里，不再需要一个端口配一个光模块。

博通在CPO这块砸钱研究也不是一天两天了，早在2021年的洪堡（Humboldt）系列交换机上就有尝试。不过直到去年，他们才在上一代战斧5-Bailly平台上开始量产发货CPO交换机。而这次伴随战斧6一起亮相的最新CPO平台，其核心能力早在Computex（台北国际电脑展）上就预展过：它实现了每条光通道高达200Gbps的传输能力，完美适配战斧6芯片的需求。

对于动辄数万GPU组成的大型AI集群，CPO好处多多：第一，它省掉了交换机上那些昂贵又耗电的可插拔光模块（至少交换机这端省了）；第二，它能在交换机前面板挤进更多光纤端口，比传统的QSFP笼子（光模块插座）密度高得多；同时，减少可插拔模块意味着连接点少了，一方面降低了故障点，另一方面也缩短了光纤到芯片之间的距离，理论上能进一步压榨延迟。不难理解，为什么博通和英伟达都如此热衷CPO技术——网络环节省下的电，就能多分给GPU使用啦！

不过，饭要一口一口吃。CPO目前还是新生事物。大家主要担心的，是这种把光电器件和芯片“绑定”的整合系统，会不会维护起来很麻烦？万一某个激光器或者光芯片坏了，会不会导致整个交换机甚至更大范围的网络出问题？毕竟以前一个光模块坏了，拔下来换新的就完事了，成本也低。博通光学系统部门营销副总裁马尼什·梅塔（Manish Mehta）倒是给我们“喂了颗定心丸”，说早期证据显示这些担忧可能被夸大了：“连续波激光源虽然是独立安装的，但它其实很少出故障。”

​​博通 VS 英伟达：芯片 vs 整机，参数还得比一比​​

看到这里，各位是不是好奇博通的战斧6跟英伟达的新家伙比如何？我们把参数摊开来瞧瞧。

今年春天英伟达在GTC（GPU技术大会）上宣布，其下一代Quantum-X InfiniBand交换机和Spectrum-X以太网交换机，将抛弃传统的QSFP插座，拥抱CPO并配上大量MPO（多光纤通道）接口。英伟达的Quantum-X光子交换机预计今年晚些时候上市，号称能提供144个800Gbps速率的InfiniBand端口。粗看这端口数量可比博通的战斧6多，但重点来了：Quantum 3450-LD 指的是成品交换机设备，而博通Tomahawk 6目前官宣的只是一个交换机处理芯片（ASIC）。英伟达需要在一个Quantum-X设备里塞入4个这种CPO模块才能实现115Tbps的总带宽（有分析指出要达到完全无阻塞可能得6个芯片，但英伟达声称4个就够了）。更合适的比较对象，应该是英伟达基于单芯片方案的Spectrum SN6810以太网交换机。它也是102.4Tbps带宽，支持最多128个800Gbps速率端口。

如果还觉得不够劲爆，英伟达还有个“怪兽”级产品SN6800交换机，带宽直接堆到四倍，达到惊人的409.6Tbps，具备512个MPO光口，每个支持800Gbps传输。这带宽足以让一台设备就能支持包含64台DGX B200主机的大型群集！

博通的德尔·维奇奥还不忘补充个看点：英伟达的Spectrum交换机为了实现接近InfiniBand那样的低延迟性能，必须搭配自家的ConnectX superNICs（超级网卡）或BlueField DPU（数据处理单元）。但咱们的战斧6凭借其“认知路由”（Cognitive Routing）功能，理论上能配合任何现代网卡就能达成差不多的低延迟效果。

​​结语：谁能吃下AI网络这口大蛋糕？​​

总结下时间线：英伟达的Quantum-X光子交换机，预计今年下半年面市；其Spectrum-X CPO整机，则要等到2026年才会登场。博通则预期其合作伙伴们的CPO版战斧6以太网交换机，大约也会在同期推出市场。当然啦，如果你现在就想尝尝CPO交换机的鲜，市场上其实已经有几家网络设备商（比如Micas Networks），在销售基于博通上一代51.2Tbps Tomahawk 5-Bailly平台的CPO交换机了。

这场围绕着AI网络万亿级带宽和高效率互联的巨头之战，随着博通战斧6的强势加入与英伟达的步步紧逼，毫无疑问会更加白热化。谁会啃下这块最大的蛋糕？咱们一起走着瞧！