6/06/2025，光纖在線訊，博通公司Broadcom 3日宣布其 Tomahawk 6 交換芯片已開(kāi)始出貨。該產(chǎn)品為全球首款單芯片具備 102.4 太比特 / 秒交換容量，帶寬是目前市場(chǎng)上任何以太網(wǎng)交換機(jī)的兩倍。Tomahawk 6 憑借前所未有的規(guī)模、能效和人工智能優(yōu)化功能，旨在為下一代擴(kuò)展型和橫向擴(kuò)展型人工智能網(wǎng)絡(luò)提供動(dòng)力，支持 100G/200G SerDes 和共封裝光學(xué)（CPO），提供了無(wú)與倫比的靈活性。它提供了業(yè)界最全面的人工智能路由功能和互連選項(xiàng)，旨在滿足擁有超過(guò)一百萬(wàn)個(gè) XPU 的人工智能集群的需求。

如何解讀這一新聞？第一，這意味著在SerDes層面，200G的Serdes進(jìn)入成熟和量產(chǎn)期。SerDes是Tomahawk系列交換芯片的核心技術(shù)難點(diǎn)。為了解決高速數(shù)據(jù)點(diǎn)到點(diǎn)傳輸時(shí)常見(jiàn)的信號(hào)衰減、碼間串?dāng)_問(wèn)題，SerDes技術(shù)通過(guò)均衡、時(shí)鐘恢復(fù)等技術(shù)組合方案，將并行數(shù)據(jù)串行成一路高速數(shù)據(jù)在介質(zhì)中傳輸，在接收端解串恢復(fù)成并行數(shù)據(jù)。從SDH時(shí)代開(kāi)始，Serdes就是各類(lèi)通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的核心配置之一。要想實(shí)現(xiàn)傳輸?shù)母咚俾?，離不開(kāi)各種復(fù)用技術(shù)，光層可以用WDM，而在電層依靠TDM，復(fù)用前的基礎(chǔ)速率是由Serdes的速率來(lái)決定的。Serdes的速率從2010年前的不足10Gbps，發(fā)展到2019年已經(jīng)可以支持112Gbps，去年的DesignCon上，224Gbps成為標(biāo)配。本來(lái)以為今年能看到448Gbps的SerDes產(chǎn)品，但是看起來(lái)技術(shù)上難點(diǎn)很多（OIF的448Gbps標(biāo)準(zhǔn)工作才剛剛開(kāi)始）。這一次博通Tomahawk依然采用的還是200Gbps的Serdes。

Tomahawk 6（TH6）實(shí)際上包含兩款交換機(jī)芯片：配備 512×200G SerDes 的 TH6-200G 和配備 1,024×100G SerDes 的 TH6-100G，目前兩款均已開(kāi)始送樣。

之前有種說(shuō)法是Tomahawk系列芯片的交換速率可以對(duì)應(yīng)光模塊的速率需求。比如25.6Tbps交換芯片推出，就意味著400Gbps光模塊成為主流。如果看到背后對(duì)應(yīng)的Serdes速率，這一點(diǎn)就更好理解。從這個(gè)角度出發(fā)，102.4Tbps的Tomahawk6 真的意味著1.6Tbps光模塊需求會(huì)成為主流。以下是AI給出的Tomahawk系列芯片和光模塊主流速率的關(guān)系。

Tomahawk 1：發(fā)布于 2014 年，帶寬為 3.2Tbps，采用 25Gbps SerDes 技術(shù)，對(duì)應(yīng) 100G 光模塊。
Tomahawk 2：2016 年正式發(fā)布，支持 6.4Tbps（64X100Gbps），主要對(duì)應(yīng) 100G 光模塊，該芯片發(fā)布后 100G 光模塊開(kāi)始大幅增長(zhǎng)。
Tomahawk 3：2018 年 10 月 24 日宣布實(shí)現(xiàn)完全合格化量產(chǎn)，支持12.8Tbps交換，主要對(duì)應(yīng) 400G 光模塊。
Tomahawk 4：2019 年 12 月 10 日開(kāi)始交付，采用 7nm 工藝，具備單芯片 25.6Tbps 交換能力，配備 512×50G PAM4 SerDes，對(duì)應(yīng) 400G 光模塊，推動(dòng)了 400G 光模塊的放量。
Tomahawk 5：2022 年 8 月發(fā)布，速率高達(dá) 51.2Tbps。第一代方案為 8 光 8 電配置，光接口速率達(dá)到 8×100Gb/s；第二代方案升級(jí)為 4 光 8 電配置，光接口速率提升至 4×200Gb/s，與 800G 光模塊的發(fā)展密切相關(guān)，推動(dòng)了 800G 光模塊的應(yīng)用。
Tomahawk 6：2025 年 6 月 3 日正式發(fā)布，是全球首款單芯片具備 102.4Tbps 交換容量的解決方案，支持 100G 與 200G 雙版本，有望推動(dòng) 1.6T 光模塊（單波 200G）的放量。

從這個(gè)時(shí)間表看，Tomahawk 6的推出實(shí)際上是晚了一年，這也意味著光模塊速率繼續(xù)提高會(huì)越來(lái)越難。

解讀這一新聞的第二點(diǎn)是CPO。博通宣布采用全共封裝光學(xué)（co-packaged optics）技術(shù)的版本 TH6-Davisson 將在未來(lái)公布的時(shí)間表內(nèi)推出。博通公司一直是CPO技術(shù)的堅(jiān)定支持者，這一次的發(fā)布也不出所料?，F(xiàn)在有個(gè)問(wèn)題是，CPO的引入真的是技術(shù)的需要，還是更多來(lái)自自身市場(chǎng)策略的設(shè)計(jì)。值得注意的是，Tomahawk 5（TH5）是單片 5nm 芯片，而 TH6 則由一個(gè)核心裸片（core die）和針對(duì)兩種 SerDes 選項(xiàng)的獨(dú)立小芯片（chiplets）組成，所有組件均采用 3nm 工藝（Lightcounting說(shuō)法）。Chiplets的引入對(duì)先進(jìn)封裝提出更高要求，是不是也會(huì)對(duì)CPO提出更多要求呢？

Tomahawk6可能還是第一款面向AI架構(gòu)設(shè)計(jì)的交換芯片。這也反映了AI在當(dāng)前數(shù)據(jù)傳輸和交換領(lǐng)域的重要地位。Lightcounting認(rèn)為，博通此次發(fā)布的意外之處在于其將重點(diǎn)放在 AI 集群縱向擴(kuò)展（scale-up）互連上的以太網(wǎng)應(yīng)用。單顆 TH6 芯片可連接 512 個(gè) XPU，提供單跳全連接（single-hop all-to-all connectivity）。更實(shí)際的應(yīng)用場(chǎng)景中，一顆芯片可連接 128 個(gè) XPU，每個(gè)端口速率為 800Gbps，而多個(gè)交換平面（switch planes）可進(jìn)一步提升每個(gè) XPU 的帶寬。在 4 月的 OCP EMEA 峰會(huì)上，博通的 Ram Velaga 在主題演講中宣布了 Scale-Up Ethernet（SUE）框架，預(yù)覽了這一應(yīng)用場(chǎng)景。SUE 在標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)之上構(gòu)建了新的傳輸協(xié)議，博通的定制 ASIC 客戶可將 SUE 知識(shí)產(chǎn)權(quán)集成到其 AI 加速器中。

對(duì)于 AI 橫向擴(kuò)展（scale-out）網(wǎng)絡(luò)，TH6 僅需兩層交換機(jī)即可構(gòu)建一個(gè)支持 128K-XPU 的網(wǎng)絡(luò)。更少的層級(jí)意味著更低的延遲、更簡(jiǎn)單的負(fù)載均衡和擁塞控制，以及更少的光學(xué)器件。這款新芯片首次支持 1.6T 以太網(wǎng)端口，同時(shí)也能處理最多 512 個(gè) 200GbE 端口以實(shí)現(xiàn)最大基數(shù)（radix）。除了純粹的端口密度外，TH6 針對(duì)橫向擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)相比 TH5 進(jìn)行了漸進(jìn)式改進(jìn)。全局負(fù)載均衡 2.0（Global Load Balancing 2.0）技術(shù)基于全網(wǎng)擁塞信息對(duì)每個(gè)數(shù)據(jù)包進(jìn)行鏈路選擇，相比傳統(tǒng)基于哈希的 ECMP（等價(jià)多路徑路由）技術(shù)可提升 50% 的吞吐量。

隨著數(shù)據(jù)中心內(nèi)應(yīng)用從云計(jì)算向AI計(jì)算轉(zhuǎn)移，數(shù)據(jù)交換鏈路的標(biāo)準(zhǔn)也面臨激烈的競(jìng)爭(zhēng)。一方面博通，AMD等公司希望通過(guò)引入U(xiǎn)ALink來(lái)挑戰(zhàn)英偉達(dá)NVLink的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)，另一方面，英偉達(dá)也通過(guò)其Spectrum-X平臺(tái)搶占以太網(wǎng)市場(chǎng)份額。博通此次Tomahawk6的推出顯然有打?qū)︻^仗的意圖。

自從博通發(fā)布其Tomahawk 1開(kāi)始，這款芯片一直就扮演著通信網(wǎng)絡(luò)工業(yè)風(fēng)向標(biāo)的角色，也是博通在這個(gè)行業(yè)超然地位的標(biāo)志。過(guò)往博通是這個(gè)領(lǐng)域的遙遙領(lǐng)先者。但是近年來(lái)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的壓力越來(lái)越大。Marvell, Intel, 甚至思科都有了自己的交換芯片。國(guó)內(nèi)蘇州盛科的25.6Tbps交換芯片Arctic 今年也預(yù)計(jì)能實(shí)現(xiàn)小批量銷(xiāo)售。芯潮流，晟聯(lián)科，集益威等國(guó)產(chǎn)Serdes芯片廠的產(chǎn)品也接近112Gbps，而國(guó)產(chǎn)的GPU芯片也越來(lái)越多起來(lái)。再過(guò)兩三年，到了Tomahawk7時(shí)代，這款芯片的超然地位還會(huì)在嗎？就像阿湯哥的碟中諜系列拍到8，也有點(diǎn)拍不動(dòng)了。