INDUSTRY CONNECTIONS
網路交換器
讓伺服器之間的資料依拓樸流動
交換器連接大量伺服器與網路設備,核心是交換器 ASIC、連接埠、板級電路、軟體與線纜/光模組。AI 叢集的跨節點流量使交換容量、連接密度、功耗與可靠性成為重要設計條件。
先分清三種產業角色
交換器晶片、品牌系統方案與設計製造各自交付不同內容。點上方角色節點,即可查看對應廠商。
- Broadcom 的晶片與智邦的設備設計製造位於不同環節。
- NVIDIA、Cisco 等公司可以同時參與多個角色。
交換器在網路中的位置
叢集通常透過多層交換器形成網路拓樸。伺服器上的網路介面將資料送入交換器,交換器依規則轉送到目的節點。交換器不等於 GPU 機內的 NVSwitch;名稱相近,使用層次不同。
- 交換器 ASIC 執行封包轉送;PCB、連接器與光/電介面連接各部分。
- 跨機櫃或更長距離常使用光互連,實際方案由距離、速度、功耗與可維護性決定。
為什麼會談到 CPO?
可插拔光模組位於設備面板,交換器 ASIC 與模組之間仍有高速電訊號路徑。當交換容量與每通道速度上升,路徑損耗和光模組功耗會帶來設計壓力。CPO 是把光引擎移近 ASIC 的一種架構選擇。
- CPO 針對一段高速電路徑;它不代表所有板級電路或外部光纖都消失。
- 可插拔方案具有獨立更換便利性;比較時需同時看測試、維修、散熱與總成本。
如何連回 PCB 與 CCL?
交換器仍需要電源、控制和各式互連 PCB。CPO 可能改變部分高速電路徑與板材要求,但實際增減取決於產品設計;不能把 CPO 推廣視為對所有高速 CCL 的單向利多或利空。
- 查具體交換器產品的埠速率、光學架構與板級設計資料。
- 廠商對節能與密度的數字通常有比較基準,要查清基準系統。
分類、性能與技術難點
本節混合三個比較維度:通訊協定(Ethernet/InfiniBand)、網路位置(Leaf/Spine/管理)及光學配置(可插拔/CPO)。它們可以交叉組合,不應相加成一個市場總量。NVSwitch 是 GPU 專用互連,應另行討論。
Ethernet 運算網路交換器
常見應用:以乙太網路連接 AI 叢集節點
追求:在高流量下兼顧頻寬、壅塞控制與可運作的軟體生態。
難點:交換器 ASIC、NIC、拓樸與管理軟體要協同;單看埠速率無法判斷應用效能。
InfiniBand 運算網路交換器
常見應用:採 InfiniBand 的高效能運算叢集
追求:提供低延遲與高吞吐的節點間資料交換。
難點:端點設備、交換器與網路管理構成整套架構;不能把 Ethernet 設備的規格直接套用。
Leaf/Spine 網路層級
常見應用:大型叢集的接入層和匯聚層
追求:讓更多節點以可擴充的拓樸互連。
難點:交換層級、上行帶寬與超額訂閱比例改變所需埠數、光模組與線纜;Leaf/Spine 是位置,不是特定晶片種類。
儲存與管理交換器
常見應用:儲存流量、一般管理與帶外管理
追求:分隔不同用途的網路、提升操作與故障排除能力。
難點:對頻寬、備援、隔離與可維護性的要求可能和運算網路不同。
可插拔光學交換器
常見應用:面板上使用可更換光收發器的系統
追求:以標準化模組與彈性配線支援不同距離和速率。
難點:高速電訊號需從 ASIC 經板上走線與連接器到面板,功耗與面板密度隨速率升高成為設計限制。
CPO 光學交換器
常見應用:光引擎靠近交換器 ASIC 的產品架構
追求:縮短高速電路徑並改善特定配置的功耗及連接密度。
難點:需協調封裝、光纖、散熱、測試、雷射光源與現場維修;不是所有交換器都適合採相同架構。
上下游與關聯環節
以下依地圖的供應、分類、技術或服務關係整理;關係方向保留原有標示,不代表個別公司之間已存在交易。
PCB 印刷電路板 → 網路交換器
設備板級電路
交換器仍需要電源、控制和互連板;光學架構會改變部分高速路徑。
Broadcom|CPO 與高速電路徑AI 伺服器 → 網路交換器
跨節點網路連接
伺服器可透過網路介面與交換器連接;這與機內 GPU 專用互連不同。
NVIDIA|DGX B200 硬體組成CPO 共封裝光學 → 網路交換器
光學架構選項
部分交換器採用 CPO 以縮短 ASIC 到光引擎的高速電路徑。
Broadcom|CPO 與高速電路徑可插拔光模組 → 網路交換器
可插拔資料介面
相容的光模組可安裝於交換器端口,選型取決於速率、距離與光纖。
Cisco|光收發器資料表與產品分類網路交換器 → AI 資料中心
系統間網路連接
交換設備支撐各類資料中心網路,並非每種連接用途都相同。
NVIDIA|資料中心網路與儲存架構交換器晶片 ASIC → 網路交換器
設備內的交換晶片
ASIC 提供交換能力,需和板件、光學、電源及軟體整合成交換器。
Broadcom|交換器晶片交換器品牌與系統方案 → 網路交換器
產品、軟體與支援
系統方案商提供產品規格、網路軟體與客戶支援。
Arista|交換器與網路軟體交換器設計與製造 → 網路交換器
整機設計、製造與測試
硬體平台可供品牌或直接提供給雲端與企業客戶。
Celestica|開放式交換器平台晶片液冷冷板 → 網路交換器
高功耗交換器的液冷選項
QCT|液冷網路交換器CPO 平台與整機整合 → 網路交換器
採用 CPO 的交換器
NVIDIA|光電整合、耦合、封裝與 ELS網路交換器 → 整櫃設計與系統整合
依拓樸銜接櫃外網路
為功能或流程關係,不推定節點內所有公司互相供貨。
NVIDIA|MGX 模組化架構與系統夥伴主動光纜 AOC → 網路交換器
交換器光纜連接
AOC 可用於相容的交換器埠;不代表任意埠或協定皆相容。
源傑|800G QSFP-DD AOC微發光光互連/ALC → 網路交換器
列級網路設計目標
1.6T ALC 公告鎖定列級互連;預計 2027 年出貨,非已部署證據。
Credo|1.6T ZeroFlap ALC 發表與出貨規畫