Trabalhei no ramo de comutação de redes durante toda a minha carreira, que começou na DEC. Fiz parte da equipe que apresentou a Ethernet ao mundo e me lembro de quando seus 10 Mbps pareciam incríveis em comparação com as linhas alugadas ponto a ponto de 56K e "T1" com as quais estávamos acostumados. E embora a Ethernet parecesse incrível para todos com quem conversamos, os requisitos básicos de implantação ainda estavam sendo definidos; como usar par trançado para transportar Ethernet, que foi originalmente projetada para usar cabo coaxial como meio de comunicação, e como construir elementos de comutação (em vez de repetidores) que fossem transparentes, econômicos e pudessem estender significativamente a distância e a escala da tecnologia de rede local. Então, sorrio quando penso em quão longe chegamos e ouço sobre novos chipsets, como o mais recente Tomahawk 6 da Broadcom.

A linhagem de "silício comercial" da Broadcom é há muito sinônimo de comutação de rede de alto desempenho, formando a espinha dorsal de data centers e ambientes de hiperescala em todo o mundo. A cada nova geração de seus produtos de silício comercial, a Broadcom expande os limites de largura de banda, densidade e recursos, entregando consistentemente a inovação necessária para acompanhar um cenário digital em constante aceleração. O recente anúncio do Tomahawk 6, seu chip de comutação carro-chefe de sexta geração, marca mais um salto significativo, ultrapassando a marca de 100 Tbps e consolidando seu papel como elemento fundamental para a construção da infraestrutura global de IA. (E, como referência, 100 Tbps representam uma largura de banda 5 ordens de magnitude maior do que a da primeira geração do Ethernet, pioneira da Intel, DEC e Bob Metcalf na Xerox por volta de 1978).

Mas isso não deveria surpreender ninguém, já que, na última década, os lançamentos de chips de comutação da Broadcom demonstraram uma busca incessante por maior desempenho e eficiência, tudo em um pacote definido por software. A Broadcom provou que os chips de comutação não precisam ter funções fixas, que exigem o desenvolvimento de novos ASICs (circuitos integrados de aplicação) caros e demorados para corrigir bugs ou problemas de desempenho. Desde seus primeiros chips, que estabeleceram capacidades de vários terabits, até as gerações subsequentes que integraram telemetria avançada e pipelines programáveis, cada produto se baseou no anterior, culminando na potência que é o ‘Tomahawk 6’. Essa evolução não se resume apenas à velocidade bruta; trata-se de criar silício de rede cada vez mais inteligente e adaptável, capaz de lidar com as cargas de trabalho mais exigentes. Na era da IA (Inteligência Artificial), o suporte do mais recente Tomahawk para roteamento cognitivo e Ultra Ethernet (ou seja, “sem perdas”) torna-se imediatamente o padrão pelo qual todas as outras soluções serão avaliadas. Portanto, não é de admirar que o grupo Dell'Oro tenha relatado recentemente que a demanda por Ethernet para redes de back-end de IA está agora SUPERANDO todas as outras tecnologias.

Tomahawk 6: Um olhar mais atento à inovação revolucionária

Como mencionei acima, não se trata apenas de velocidade. O Tomahawk 6 não é simplesmente um chip um pouco mais rápido; ele representa uma reformulação substancial na abordagem para atender às demandas sem precedentes do treinamento e da inferência de IA.

Aqui estão cinco de seus recursos novos ou significativamente aprimorados mais impactantes em comparação com seus antecessores:

    1. Largura de banda e densidade de portas sem precedentes:

O Tomahawk 6 quebra recordes anteriores de largura de banda, oferecendo impressionantes 102,4 Tbps de capacidade de comutação. Isso se traduz na capacidade de suportar até 64 portas de 1,6T, 128 a 800G, 256 a 400G ou 512 portas a 200G em um único chip! Esse aumento massivo na largura de banda é absolutamente crítico para a construção de clusters de IA, onde centenas ou milhares de GPUs precisam se comunicar com latência mínima e largura de banda máxima para compartilhar vastos conjuntos de dados e parâmetros de modelo. Essa densidade permite topologias de rede incrivelmente planas e eficientes.

    2. Latência ultrabaixa para cargas de trabalho de IA/ML:

Um dos desafios mais significativos no treinamento de IA em larga escala é minimizar a latência da comunicação entre GPUs. O Tomahawk 6 apresenta melhorias arquitetônicas substanciais, projetadas especificamente para reduzir a latência em toda a malha. Isso é alcançado por meio do processamento otimizado de pacotes, redução de atrasos no buffer, roteamento cognitivo e algoritmos avançados de gerenciamento de tráfego. Em IA, reduções de latência de até microssegundos podem se traduzir em melhorias significativas nos tempos de treinamento do modelo, reduções de custo e eficiência geral do cluster.

    3. Gerenciamento de congestionamento e controle de fluxo aprimorados:

As cargas de trabalho de IA são caracterizadas por "fluxos gigantescos" – transferências de dados massivas e contínuas entre nós de computação. Gerenciar esses fluxos de forma eficaz, sem introduzir gargalos, é fundamental. O Tomahawk 6 incorpora mecanismos de gerenciamento de congestionamento mais sofisticados, incluindo recursos avançados de ECN (Notificação Explícita de Congestionamento) e gerenciamento inteligente de buffers. Esses recursos garantem que, mesmo sob carga máxima, os dados se movam de forma suave e eficiente, evitando a degradação do desempenho em aplicações de IA sensíveis. E, à medida que o Ultra-Ethernet e seus recursos avançados de fluxo ganham força, o Tomahawk 6 também oferece suporte completo a ele.

    4. Telemetria de rede avançada em banda (INT) e visibilidade:

À medida que as redes se tornam mais complexas, a visibilidade do seu desempenho principal torna-se crucial para a resolução de problemas e otimização. O Tomahawk 6 aprimora significativamente os já robustos recursos de telemetria da Broadcom, disponíveis em todas as gerações do Tomahawk. O Tomahawk 6 oferece telemetria de rede em banda mais profunda e granular, permitindo que os operadores monitorem o estado da rede, identifiquem micro-bursts e localizem anomalias de desempenho em tempo real. Esse nível de visibilidade é inestimável para manter a integridade e o desempenho de infraestruturas de IA de alto risco, onde até mesmo pequenos problemas podem interromper tarefas de treinamento dispendiosas.

    5. Maior programabilidade e flexibilidade no conjunto de recursos:

O Tomahawk 6 reforça o compromisso da Broadcom com pipelines programáveis, oferecendo maior flexibilidade para que as operadoras de rede personalizem o processamento de pacotes e implementem funções de rede inovadoras. Essa programabilidade é vital no cenário de IA em rápida evolução, onde novos protocolos e caminhos de dados otimizados podem ser necessários. Além disso, permite que os provedores de hiperescala diferenciem suas redes e integrem otimizações proprietárias, conferindo-lhes uma vantagem competitiva.

O papel indispensável do Tomahawk 6 na revolução da IA

O "frenesi" global de construção de infraestrutura de IA é diferente de tudo o que já foi visto. Provocou a proposição de data centers do tamanho de Manhattan, impulsionou o ressurgimento da energia nuclear, antes abandonada, que passou a ser vista como um elemento-chave, tornou-se o catalisador para o financiamento de mais de 1.000 startups de "IA" e criou mais de um milhão de milionários.

A IA exige redes que não só suportem uma largura de banda imensa, mas também operem com latência extremamente baixa, alta confiabilidade e controle granular. É aqui que o Tomahawk 6 realmente se destaca.

• Escalonamento de superclusters de IA: O treinamento dos modelos de IA mais avançados exige a distribuição da carga de trabalho por milhares de GPUs. Os recursos de 1,6 Tbps e a alta densidade de portas do Tomahawk 6 permitem a criação de topologias de rede extremamente planas e de alta resolução, que minimizam o número de saltos e maximizam a largura de banda entre esses recursos de computação distribuídos. Isso é essencial para evitar que gargalos de rede se tornem o fator limitante no desenvolvimento de modelos de IA.
• Habilitando infraestrutura desagregada: À medida que as cargas de trabalho de IA se tornam mais diversificadas e dinâmicas, cresce a necessidade de recursos desagregados de computação, armazenamento e aceleração. As redes alimentadas pelo Tomahawk 6 fornecem as interconexões de alta velocidade necessárias para que esses componentes funcionem como um sistema unificado e de alto desempenho, permitindo alocação flexível de recursos e maximizando a utilização. Em essência, o Tomahawk 6 permite que todos esses recursos fiquem disponíveis "na velocidade da rede".
• Preparando a inovação da IA para o futuro: A natureza programável definida por software e os conjuntos de recursos avançados do Tomahawk 6 oferecem um alto grau de proteção contra o futuro, algo que não tínhamos na época dos spins ASIC com recursos fixos. À medida que os algoritmos de IA e os protocolos de rede evoluem, a infraestrutura de rede subjacente construída no Tomahawk 6 será adaptável, garantindo longevidade e protegendo investimentos significativos em infraestrutura.

Em suma, os profissionais de TI que cresceram com Ethernet estão se encontrando em um território familiar, porém em um nível jamais imaginado. Os dias dos projetos de chips ASIC personalizados por fabricantes individuais de dispositivos de rede ficaram para trás, pois a definição de software para plataformas comerciais de alto desempenho já é uma realidade. O Tomahawk 6 da Broadcom demonstra o que há de mais avançado em termos de possibilidades. Ele é mais do que apenas um chip de rede de alta velocidade; é um facilitador crucial para a próxima onda de inovação em IA. Sua largura de banda sem precedentes, latência ultrabaixa e recursos avançados de gerenciamento são exatamente o que a crescente indústria de IA precisa para desbloquear novas capacidades e escalar para atender às demandas de um mundo orientado por dados. À medida que a revolução da IA continua a se desenrolar, as famílias de switches da Broadcom (incluindo o mais recente Tomahawk 6) desempenharão um papel indispensável no desenvolvimento da inteligência que moldará nosso futuro. E como fornecedora de longa data de mais da metade das soluções Whitebox do mundo, a Accton estará na vanguarda, continuando a fornecer a infraestrutura aberta definida por software da mais alta qualidade, baseada nesses chipsets Broadcom, necessária para as comunidades de hiperescala, empresas e provedores de serviços.

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