A Broadcom anunciou a disponibilidade geral de sua série de switches Tomahawk 6, marcando um marco significativo na tecnologia de redes. O Tomahawk 6 oferece uma capacidade de comutação sem precedentes de 102.4 Terabits por segundo (Tbps) em um único chip. Isso efetivamente dobra a largura de banda dos switches Ethernet disponíveis atualmente, posicionando-o como um facilitador essencial para a infraestrutura de IA de próxima geração.
O Tomahawk 6 foi projetado para escalabilidade robusta e eficiência energética, incorporando recursos otimizados para IA. Ele atende às crescentes demandas de redes de IA em escala vertical e horizontal, oferecendo flexibilidade por meio do suporte a SerDes 100G/200G e óptica coempacotada (CPO). O switch integra recursos abrangentes de roteamento de IA e opções de interconexão, projetados especificamente para suportar clusters de IA com mais de um milhão de XPUs.
Principais benefícios da série Tomahawk 6:
- 102.4 Tbps de capacidade de comutação Ethernet em um único chip
- Tamanho do cluster de expansão de 512 XPUs
- Mais de 100,000 XPUs em uma rede de expansão de dois níveis a 200 Gbps/link
- SerDes PAM200 100G ou 4G com suporte para cobre passivo de longo alcance
- Opção para óptica co-embalada
- Roteamento Cognitivo 2.0
- Potência otimizada e eficiência do sistema para treinamento e inferência de IA
- Compatibilidade com qualquer ponto de extremidade Ethernet NIC ou XPU
- Suporte para topologias arbitrárias, incluindo scale-up, Clos, somente trilho, otimizado para trilho e toro
- Conformidade com as especificações do Ultra Ethernet Consortium
Conectividade flexível e óptica co-empacotada
O Tomahawk 6 vai além do desempenho bruto do chip, proporcionando eficiência energética e economia de custos em nível de sistema por meio do ecossistema SerDes e óptico da Broadcom. Seu SerDes de 200G oferece alcance estendido para interconexões passivas de cobre, facilitando projetos de sistemas eficientes e de baixa latência com alta confiabilidade e custo total de propriedade (TCO) reduzido. A família Tomahawk 6 oferece uma opção para 1,024 SerDes de 100G em um único chip, permitindo a implantação de clusters de IA com alcance de cobre estendido e utilização eficiente de XPUs e ópticos por meio de interfaces nativas de 100G.
Para sistemas que exigem conectividade óptica, o Tomahawk 6 também estará disponível com óptica co-empacotada (CPO). As soluções de CPO oferecem redução no consumo de energia e na latência, além de minimizar as oscilações de link e aumentar a confiabilidade a longo prazo. Esta implementação de CPO baseia-se na experiência da Broadcom com as versões CPO do Tomahawk 4 e 5.
Roteamento otimizado por IA para redes de IA escaláveis
A arquitetura Tomahawk 6 suporta redes unificadas projetadas para treinamento e inferência de IA em larga escala. Seu Roteamento Cognitivo 2.0 incorpora telemetria avançada, controle dinâmico de congestionamento, detecção rápida de falhas e corte de pacotes. Esses recursos facilitam o balanceamento global de carga e o controle de fluxo adaptativo, especialmente desenvolvidos para cargas de trabalho de IA, como modelos de mistura de especialistas, ajuste fino, aprendizado por reforço e raciocínio.
O switch suporta topologias de rede escaláveis horizontal e verticalmente para clusters XPU que variam de 100,000 a um milhão de dispositivos. Ao utilizar Ethernet para todas as interfaces, as operadoras de rede se beneficiam de um conjunto de tecnologias unificado e ferramentas consistentes em toda a malha de IA. Isso permite a alocação dinâmica de recursos XPU, otimizando configurações para diversas cargas de trabalho dos clientes.
A Broadcom destaca o crescente impulso em torno do Tomahawk 6 e a adoção da Ethernet para redes de back-end. Diversas implantações estão planejadas, envolvendo mais de 100,000 XPUs utilizando o Tomahawk 6 para interconexões de escalonamento horizontal e vertical.
Inovação em escala aberta com a estrutura Scale Up Ethernet (SUE)
O Tomahawk 6 integra-se a um ecossistema Ethernet de escalonamento aberto, com a Broadcom fornecendo especificações abertas para interfaces XPU e NIC eficientes. O Framework Scale Up Ethernet (SUE), anunciado no OCP Dublin em abril de 2025, é de acesso público e será compartilhado com organizações de padronização, como o OCP.
Plataforma abrangente para infraestrutura de IA
A plataforma de IA Ethernet ponta a ponta da Broadcom inclui as famílias de switches Tomahawk e Jericho, placas de rede Thor, retimers Agera, DSPs ópticos Sian, ópticas coempacotadas e kits de desenvolvimento de software. Isso fornece uma solução abrangente para a construção de infraestrutura de IA de última geração.
O Tomahawk 6 está em conformidade com as especificações do Ultra Ethernet Consortium e suporta transportes modernos de IA, sinalização de congestionamento e telemetria para ambientes de treinamento amplos e distribuídos. Ele também suporta diversas topologias de rede, incluindo scale-up, Clos, somente trilhos, otimizados para trilhos e toro.
Broadcom Tomahawk 6 vs. ASICs fotônicos Nvidia Spectrum
Comparação de Produto
O Tomahawk 6 tem a NVIDIA diretamente na mira enquanto compete com a NVIDIA no espaço de desenvolvimento de chips da Broadcom.
Largura de banda e arquitetura
O Tomahawk 6 da Broadcom oferece impressionantes 102.4 Tbps de capacidade de comutação por chip. Ele suporta configurações de até 512 portas a 200 Gbps ou 1,024 portas a 100 Gbps, com opções para cobre e óptica coempacotada (CPO). O chip utiliza uma arquitetura chiplet, que separa o SerDes (Serializador/Desserializador) do chip de processamento principal. Este design é adequado tanto para clusters de IA em escala vertical quanto horizontal, permitindo suporte para até um milhão de XPUs em uma malha Ethernet unificada.
Por outro lado, os próximos ASICs Spectrum Photonic da Nvidia, com lançamento previsto para 2026, também fornecerão 102.4 Tbps por ASIC. No entanto, a Nvidia planeja inovar ainda mais com plataformas fotônicas de silício de próxima geração. Seu roteiro prevê switches capazes de atingir até 400 Tbps de largura de banda agregada, com 1.6 Tbps por porta. As configurações suportarão 128 portas a 800 Gbps ou 512 portas a 200 Gbps. Espera-se que modelos mais sofisticados suportem 512 portas a 800 Gbps ou impressionantes 2,048 portas a 200 Gbps, projetados especificamente para clusters de IA em exaescala que usarão milhões de GPUs.
Óptica e eficiência energética
O switch Tomahawk 6 está disponível nas versões tradicional e CPO (Custo por Propriedade). A versão CPO reduz o consumo de energia e a latência, aumenta a densidade de portas e diminui o custo total de propriedade. A implementação do CPO pela Broadcom é bem desenvolvida, baseada na tecnologia usada nos switches Tomahawk 4 e 5, e já está sendo distribuída aos parceiros.
Enquanto isso, os switches Spectrum Photonic da Nvidia são projetados especificamente para fotônica de silício, utilizando a plataforma COUPE da TSMC. Esses switches oferecem eficiência energética aprimorada — até 3.5 vezes maior — juntamente com maior confiabilidade e integridade de sinal. Eles também contam com resfriamento líquido para implantações de alta densidade. A abordagem da Nvidia é mais verticalmente integrada, centrada em um ecossistema de fotônica proprietário e focada na eliminação de gargalos de cobre em larga escala.
Ecossistema e Compatibilidade
A Broadcom está promovendo o Tomahawk 6 como uma solução aberta, baseada em padrões, que está em conformidade com o Ultra Ethernet Consortium e suporta qualquer placa de interface de rede (NIC) moderna ou endpoint XPU. Ele foi projetado para data centers de IA de hiperescala e corporativos, oferecendo topologias flexíveis como Clos, torus e scale-up. Além disso, apresenta especificações abertas para fácil integração.
A Nvidia está utilizando seu conjunto abrangente de tecnologias, que inclui superNICs ConnectX, unidades de processamento de dados (DPUs) BlueField e software proprietário, para oferecer desempenho semelhante ao InfiniBand em Ethernet. A tecnologia Spectrum-X está intimamente integrada às plataformas de IA da Nvidia, e a empresa está estabelecendo uma forte cadeia de suprimentos de fotônica em colaboração com parceiros como Coherent, Corning e Lumentum.
Implantação e Maturidade
O Tomahawk 6 já está sendo distribuído, e a previsão é de que switches baseados em CPO estejam disponíveis em grande volume no primeiro semestre de 2026. Os primeiros lançamentos já estão programados para clusters com mais de 100,000 XPUs.
Os switches fotônicos Nvidia Spectrum devem ser lançados em 2026, enquanto os switches fotônicos Quantum-X InfiniBand devem chegar no final de 2025. Os dispositivos de ponta da Nvidia, como o SN6800, fornecerão até 409.6 Tbps em um único sistema, embora sejam soluções multi-ASIC.
Principais Diferenciais
O Broadcom Tomahawk 6 apresenta um ecossistema aberto, design baseado em padrões, topologias flexíveis, um CPO maduro e compatibilidade com qualquer NIC/XPU.
A Nvidia Spectrum Photonic se destaca pela profunda integração vertical, fotônica proprietária, maior largura de banda agregada em modelos futuros e estreita integração com a pilha de IA e DPU da Nvidia.
|
Característica |
Broadcom Tomahawk 6 |
ASICs fotônicos NVIDIA Spectrum |
| Largura de banda máxima (por ASIC) | 102.4 Tbps | 102.4 Tbps (SN6810), até 400 Tbps (futuro) |
| Portos | 512 x 200 Gbps, 1024 x 100 Gbps | 128 x 800 Gbps, 512 x 200 Gbps, até 2048 x 200 Gbps |
| Ótica | Cobre, CPO (embarque 2025/26) | Fotônica de silício, CPO (2026) |
| Ecossistema | Aberto, baseado em padrões, qualquer NIC/XPU | DPUs ConnectX/BlueField centradas em NVIDIA |
| Topologias | Fechamento, toro, ampliação, expansão | Fechamento, toro, escala horizontal |
| Disponibilidade | Entrega agora, CPO em 2026 | 2026 (Ethernet), final de 2025 (InfiniBand) |
| Eficiência energética | Alto, CPO reduz TCO | 3.5x melhor (afirmado), refrigeração líquida |
O Tomahawk 6 da Broadcom é atualmente o ASIC de switch Ethernet aberto mais avançado disponível. Ele apresenta um CPO maduro e ampla compatibilidade. Por outro lado, os ASICs Spectrum Photonic da NVIDIA, com lançamento previsto para 2026, aprimorarão ainda mais a largura de banda e a integração fotônica. No entanto, esses ASICs são mais integrados verticalmente e intimamente ligados ao ecossistema de IA da NVIDIA. Ambas as opções estão prontas para moldar o futuro das redes de IA, com a escolha provavelmente dependendo das preferências do ecossistema, cronogramas de implantação e necessidades de integração.
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