Switch Chip的评价体系

摘要

如何评价一个交换芯片的好与坏,应该从哪些维度去比较两个交换芯片的优劣?

性能指标

我们以Broadcom的Tomahawk 4的BCM56990和 Jericho2c+的BCM88850为例

  • 交换容量:交换芯片能够进行多总输入流量的处理,56990的交换容量为25.6Tbps,即当有25.6Tbps流量同时进入交换芯片时,可以进行无阻塞的数据交换。
  • 制造制程工艺水平:T2的制程为7nm,制程越小则单位面积内晶体管密度越小,会影响芯片的功耗和性能
  • SerDes:目前高速网络接口均采用SerDes技术,56990支持512个SerDes
  • 接口技术:接口技术决定交换芯片能够实现哪些接口,譬如50G PAM4接口能够实现10/25/50/100/200/400G接口。Tomahawk 4是512个50G PAM4 Serdes。
参数 BCM56990 BCM88850 BCM56880
交换容量 25.6T 7.2~9.6T 12.8T
SerDes数量 512 144+192 256
制程工艺 7nm 7nm 7nm
接口技术 50G PAM4 50G PAM4 50G PAM4
缓存 64MB 64MB 32MB

Broadcom公司的交换芯片

Broadcom公司的XGS家族包含Tomahawk和Trident两个系列,DNX家族包括Jericho系列。其中Tomahawk属于“傻快型”,带宽大,接口多,功能少,多用来做高端数据中心交换机;Trident属于“智商型”,功能特性多一些,多用来做企业级交换机;Jericho属于“城府型”,大缓存,可编程,多用来做城域汇聚路由器。
Braodcom交换芯片

Trident 4 BCM56880

Trident是L3 Programmable Ethernet Switch,支持NPL编程。256个50G PAM4 SerDes,交换容量为12.8Tb/s

Tomahawk 2 BCM56970芯片

Jericho2c+ BCM88850芯片

主要是面向路由器产品使用

  • 内置MACSec和IPSec功能,实现对所有网络接口的进行线速加密
  • 7.2Tbps的前面板I/O,9.6Tbps的fabric IO
  • 前面板14450Gbps SerDes,Cell-Based-Fabric interface 19250Gbps SerDes
  • The OCB is backed by two HBM2 stacks, which deliver an 8GB deep buffer operating at 2.4GT/s for 614GB/s
  • 片上缓存为64MB,OCB后端有2个HBM2内存模块,提供8GB的深度缓存空间。在没有出现数据包拥塞的正常情况下,OCB模块起到数据包的缓存作用。一旦出现短期的数据拥塞,OCB模块无法缓存的数据包将会被转移到HBM2内存模块里。当OCB模块出现空余空间后,缓存在HBM2模块里的数据包又会被无缝地转移回来。这整个数据包转移的过程是自动进行的

-

参考

SerDes:在SerDes技术流行前,主要是并行总线接口。随着接口带宽的不断提高,由于信号质量等问题,并行总线接口提升的两种方式:“提升时钟频率”和“加大数据位宽”遇到了瓶颈。而SerDes采用的差分信号技术则完美避免了以上问题。Serializer把并行信号转化为串行信号。Deserializer把串行信号转化为并行信号。一般地,并行信号为8/10bit或者16/20bit宽度。编码则一般采用8/10B或。SerDes详解 http://www.shjinyuan.cn/engine/news/company//2020/1021/590.html
https://www.sohu.com/a/360451846_258957
https://www.nextplatform.com/2019/12/12/broadcom-launches-another-tomahawk-into-the-datacenter/
深入了解思科交换机中的商用交换芯片