Broadcom hat die allgemeine Verfügbarkeit seiner Tomahawk 6 Switch-Serie angekündigt und damit einen bedeutenden Meilenstein in der Netzwerktechnologie erreicht. Der Tomahawk 6 bietet eine beispiellose Switching-Kapazität von 102.4 Terabit pro Sekunde (Tbps) auf einem einzigen Chip. Dies verdoppelt effektiv die Bandbreite aktuell verfügbarer Ethernet-Switches und positioniert ihn als Schlüsselfaktor für die KI-Infrastruktur der nächsten Generation.
Der Tomahawk 6 ist auf robuste Skalierung und Energieeffizienz ausgelegt und verfügt über KI-optimierte Funktionen. Er erfüllt die wachsenden Anforderungen von Scale-Up- und Scale-Out-KI-Netzwerken und bietet Flexibilität durch die Unterstützung von 100G/200G SerDes und Co-Packaged Optics (CPO). Der Switch integriert umfassende KI-Routing-Funktionen und Verbindungsoptionen, die speziell für die Unterstützung von KI-Clustern mit mehr als einer Million XPUs entwickelt wurden.
Hauptvorteile der Tomahawk 6-Serie:
- 102.4 Tbps Ethernet-Switching-Kapazität in einem einzigen Chip
- Skalierbare Clustergröße von 512 XPUs
- Über 100,000 XPUs in einem zweistufigen Scale-Out-Netzwerk mit 200 Gbit/s/Link
- 200G oder 100G PAM4 SerDes mit Unterstützung für passives Kupfer mit großer Reichweite
- Option für gemeinsam verpackte Optiken
- Kognitives Routing 2.0
- Optimierte Leistung und Systemeffizienz für KI-Training und -Inferenz
- Kompatibilität mit jedem NIC- oder XPU-Ethernet-Endpunkt
- Unterstützung für beliebige Topologien, einschließlich Scale-Up, Clos, Rail-Only, Rail-Optimized und Torus
- Konformität mit den Spezifikationen des Ultra Ethernet Consortium
Flexible Konnektivität und gemeinsam verpackte Optik
Der Tomahawk 6 geht über die reine Chipleistung hinaus und bietet Energieeffizienz auf Systemebene sowie Kosteneinsparungen durch Broadcoms SerDes- und Optik-Ökosystem. Sein 200G SerDes bietet erweiterte Reichweite für passive Kupferverbindungen und ermöglicht so effiziente Systemdesigns mit geringer Latenz, hoher Zuverlässigkeit und reduzierten Gesamtbetriebskosten (TCO). Die Tomahawk 6-Familie bietet optional 1,024 100G SerDes auf einem einzigen Chip und ermöglicht so den Einsatz von KI-Clustern mit erweiterter Kupferreichweite und effizienter Nutzung von XPUs und Optiken über native 100G-Schnittstellen.
Für Systeme, die optische Konnektivität benötigen, ist der Tomahawk 6 auch mit Co-Packaged Optics (CPO) erhältlich. CPO-Lösungen bieten reduzierten Stromverbrauch und geringere Latenzzeiten, minimieren Link-Flaps und verbessern die langfristige Zuverlässigkeit. Diese CPO-Implementierung basiert auf Broadcoms Erfahrung mit CPO-Versionen des Tomahawk 4 und 5.
KI-optimiertes Routing für skalierbare KI-Netzwerke
Die Tomahawk 6-Architektur unterstützt einheitliche Netzwerke, die für groß angelegtes KI-Training und Inferenz konzipiert sind. Cognitive Routing 2.0 umfasst erweiterte Telemetrie, dynamische Überlastungskontrolle, schnelle Fehlererkennung und Paket-Trimming. Diese Funktionen ermöglichen globalen Lastausgleich und adaptive Flusskontrolle, speziell zugeschnitten auf KI-Workloads wie Expertenmischung, Feinabstimmung, Reinforcement Learning und Reasoning-Modelle.
Der Switch unterstützt sowohl Scale-Out- als auch Scale-Up-Netzwerktopologien für XPU-Cluster von 100,000 bis zu einer Million Geräten. Durch die Nutzung von Ethernet für alle Schnittstellen profitieren Netzwerkbetreiber von einem einheitlichen Technologie-Stack und konsistenten Tools im gesamten KI-Fabric. Dies ermöglicht eine dynamische Zuweisung von XPU-Ressourcen und optimiert die Konfigurationen für unterschiedliche Kunden-Workloads.
Broadcom betont die wachsende Dynamik des Tomahawk 6 und die zunehmende Nutzung von Ethernet für Backend-Netzwerke. Geplant sind mehrere Implementierungen mit über 100,000 XPUs, die den Tomahawk 6 sowohl für Scale-Out- als auch Scale-Up-Verbindungen nutzen.
Offene Scale-Up-Innovation mit dem Scale Up Ethernet (SUE) Framework
Der Tomahawk 6 integriert sich in ein offenes Scale-Up-Ethernet-Ökosystem, wobei Broadcom offene Spezifikationen für effiziente XPU- und NIC-Schnittstellen bereitstellt. Das im April 2025 auf der OCP Dublin angekündigte Scale-Up-Ethernet-Framework (SUE) ist öffentlich zugänglich und wird mit Standardisierungsorganisationen wie der OCP geteilt.
Umfassende Plattform für KI-Infrastruktur
Die End-to-End-Ethernet-KI-Plattform von Broadcom umfasst die Switch-Familien Tomahawk und Jericho, Thor-NICs, Agera-Retimer, optische Sian-DSPs, Co-Packaged Optics und Software Development Kits. Dies bietet eine umfassende Lösung für den Aufbau einer KI-Infrastruktur der nächsten Generation.
Der Tomahawk 6 entspricht den Spezifikationen des Ultra Ethernet Consortium und unterstützt moderne KI-Transporte, Überlastungssignalisierung und Telemetrie für große, verteilte Trainingsumgebungen. Er unterstützt außerdem verschiedene Netzwerktopologien, darunter Scale-Up, Clos, Rail-Only, Rail-Optimized und Torus.
Broadcom Tomahawk 6 vs. Nvidia Spectrum Photonic ASICs
Produkt-Vergleich
Der Tomahawk 6 hat NVIDIA fest im Visier, da er mit NVIDIAs Vorstoß in den Chip-Entwicklungsbereich von Broadcom konkurriert.
Bandbreite und Architektur
Broadcoms Tomahawk 6 bietet beeindruckende 102.4 Tbit/s Switching-Kapazität pro Chip. Er unterstützt Konfigurationen mit bis zu 512 Ports mit 200 Gbit/s oder 1,024 Ports mit 100 Gbit/s, wahlweise mit Kupfer- oder Co-Packaged Optics (CPO). Der Chip nutzt eine Chiplet-Architektur, die den SerDes (Serializer/Deserializer) vom Hauptprozessor trennt. Dieses Design ist sowohl für Scale-Up- als auch Scale-Out-KI-Cluster geeignet und ermöglicht die Unterstützung von bis zu einer Million XPUs innerhalb einer einheitlichen Ethernet-Struktur.
Andererseits werden Nvidias kommende Spectrum Photonic ASICs, die 2026 auf den Markt kommen sollen, ebenfalls 102.4 Tbit/s pro ASIC liefern. Nvidia plant jedoch weitere Innovationen mit Silizium-Photonik-Plattformen der nächsten Generation. Die Roadmap sieht Switches vor, die eine Gesamtbandbreite von bis zu 400 Tbit/s und 1.6 Tbit/s pro Port erreichen. Die Konfigurationen werden 128 Ports mit 800 Gbit/s oder 512 Ports mit 200 Gbit/s unterstützen. Höherwertige Modelle werden voraussichtlich 512 Ports mit 800 Gbit/s oder beeindruckende 2,048 Ports mit 200 Gbit/s unterstützen und speziell für Exascale-KI-Cluster mit Millionen von GPUs entwickelt.
Optik und Energieeffizienz
Der Tomahawk 6 Switch ist sowohl in einer herkömmlichen als auch in einer CPO-Variante (Cost Per Ownership) erhältlich. Die CPO-Variante reduziert Stromverbrauch und Latenz, erhöht die Portdichte und senkt die Gesamtbetriebskosten. Broadcoms Implementierung von CPO ist ausgereift und basiert auf der Technologie des Tomahawk 4 und 5. Sie wird bereits an Partner ausgeliefert.
Die Spectrum Photonic Switches von Nvidia sind speziell für Siliziumphotonik entwickelt und nutzen die COUPE-Plattform von TSMC. Diese Switches bieten eine bis zu 3.5-fach höhere Energieeffizienz sowie verbesserte Zuverlässigkeit und Signalintegrität. Sie verfügen zudem über Flüssigkeitskühlung für den Einsatz in Systemen mit hoher Packungsdichte. Nvidias Ansatz ist stärker vertikal integriert, basiert auf einem proprietären Photonik-Ökosystem und zielt darauf ab, Kupferengpässe in großem Maßstab zu beseitigen.
Ökosystem und Kompatibilität
Broadcom bewirbt Tomahawk 6 als offene, standardbasierte Lösung, die mit dem Ultra Ethernet Consortium kompatibel ist und alle modernen Netzwerkkarten (NICs) oder XPU-Endpunkte unterstützt. Sie ist sowohl für Hyperscale- als auch für Enterprise-KI-Rechenzentren konzipiert und bietet flexible Topologien wie Clos, Torus und Scale-up. Darüber hinaus zeichnet sie sich durch offene Spezifikationen für eine einfache Integration aus.
Nvidia nutzt seinen umfassenden Technologie-Stack, bestehend aus ConnectX SuperNICs, BlueField-Datenverarbeitungseinheiten (DPUs) und proprietärer Software, um über Ethernet eine Leistung ähnlich der von InfiniBand zu erzielen. Die Spectrum-X-Technologie ist eng mit Nvidias KI-Plattformen integriert, und das Unternehmen baut in Zusammenarbeit mit Partnern wie Coherent, Corning und Lumentum eine leistungsstarke Photonik-Lieferkette auf.
Bereitstellung und Reife
Tomahawk 6 wird derzeit ausgeliefert, und es wird erwartet, dass CPO-basierte Switches in der ersten Hälfte des Jahres 2026 in größeren Stückzahlen verfügbar sein werden. Erste Implementierungen sind bereits für Cluster mit über 100,000 XPUs geplant.
Die Markteinführung der Nvidia Spectrum Photonic Switches wird für 2026 erwartet, während die Quantum-X InfiniBand Photonic Switches voraussichtlich Ende 2025 erscheinen werden. Die High-End-Geräte von Nvidia, wie beispielsweise der SN6800, werden in einem einzelnen System bis zu 409.6 Tbit/s erreichen, wobei es sich hierbei jedoch um Multi-ASIC-Lösungen handelt.
Wichtigste Unterscheidungsmerkmale
Broadcom Tomahawk 6 zeichnet sich durch ein offenes Ökosystem, ein standardbasiertes Design, flexible Topologien, einen ausgereiften CPO und Kompatibilität mit jeder NIC/XPU aus.
Nvidia Spectrum Photonic zeichnet sich durch eine tiefe vertikale Integration, proprietäre Photonik, eine höhere Gesamtbandbreite in zukünftigen Modellen und eine enge Integration mit Nvidias KI- und DPU-Stack aus.
|
Funktion |
Broadcom Tomahawk 6 |
NVIDIA Spectrum Photonic ASICs |
| Max. Bandbreite (pro ASIC) | 102.4 Tbps | 102.4 Tbps (SN6810), bis zu 400 Tbps (zukünftig) |
| Häfen | 512 x 200 Gbit/s, 1024 x 100 Gbit/s | 128 x 800 Gbit/s, 512 x 200 Gbit/s, bis zu 2048 x 200 Gbit/s |
| Optik | Kupfer, CPO (Versand 2025/26) | Siliziumphotonik, CPO (2026) |
| Ökosystem | Offen, standardbasiert, jede NIC/XPU | NVIDIA-zentrierte ConnectX/BlueField-DPUs |
| Topologien | Clos, Torus, Scale-Up, Scale-Out | Clos, Torus, Scale-Out |
| Verfügbarkeit | Versand jetzt, CPO im Jahr 2026 | 2026 (Ethernet), Ende 2025 (InfiniBand) |
| Energie-Effizienz | Hoch, CPO reduziert TCO | 3.5x besser (angeblich), Flüssigkeitskühlung |
Broadcoms Tomahawk 6 ist derzeit der fortschrittlichste offene Ethernet-Switch-ASIC auf dem Markt. Er zeichnet sich durch einen ausgereiften CPO und umfassende Kompatibilität aus. NVIDIAs Spectrum Photonic ASICs, die voraussichtlich 2026 auf den Markt kommen, werden die Bandbreite und die photonische Integration weiter verbessern. Diese ASICs sind jedoch stärker vertikal integriert und eng mit dem KI-Ökosystem von NVIDIA verknüpft. Beide Optionen werden die Zukunft der KI-Vernetzung prägen, wobei die Wahl wahrscheinlich von den Präferenzen des Ökosystems, den Bereitstellungszeitplänen und den Integrationsanforderungen abhängt.
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