面向 AI 和云的加速以太网交换机

概览

NVIDIA Spectrum 以太网交换机

NVIDIA Spectrum™ 以太网交换机可加速软件和硬件的所有层级的网络。完全遵循以太网标准,为面向 AI 的 NVIDIA Spectrum-X™ 以太网提供支持,既支持传统的可插拔光互连,也支持突破性的 CPO 网络。Spectrum 以太网交换机提供丰富的网络操作系统选择,包括 NVIDIA Cumulus™ Linux 和 Pure SONiC,助力提升运维效率。Spectrum 以太网交换机还可借助 NVIDIA DSX™ Air 提供创新的数字孪生,并通过 NVIDIA Minerva™ 实现智能 AIOps 和全栈可观测性。

Spectrum-6 以太网交换机支持基于 NVIDIA Rubin 的 AI 工厂的扩展

全新 NVIDIA Spectrum-X 以太网硅光交换机系统可实现能效和正常运行时间提高 5 倍。

NVIDIA Spectrum-X 专为加速 AI 工作负载设计

Spectrum-X™ 网络平台将 AI 性能提升了 1.6 倍,同时提高了基于以太网的 AI 云的可预测性和能效。

优势

Spectrum 交换机产品系列特性

加速

通过零接触加速 RDMA over Converged Ethernet (RoCE) 提供一流的硬件性能

创新

新型硅光交换机,可增强 AI 的弹性、能效和正常运行时间

优化

专为全栈端到端 NVIDIA 解决方案而设计并经过测试

开放

通过支持开放式网络操作系统,为堆栈的各个层级提供多种选择和灵活性

仿真

适用于端到端 AI 基础设施的托管数据中心仿真

可靠

提供专属功能,可实现公平性、可预测性和切实可见性

 An image of a switch chip with many silicon photonics modules co-located on the same chip package.

全新光电一体化封装的硅光网络交换机将助力跨越多个地域的 AI 工厂扩展至百万 GPU 的级别

产品

Spectrum 以太网交换机硬件

NVIDIA Spectrum-6 SN6000 系列

SN6000 系列以太网交换机支持光电一体封装技术,为 AI 工厂提供前所未有的网络扩展性。与上一代产品相比,单通道带宽提高了一倍,同时显著提高了网络可靠性。

NVIDIA Spectrum-4 SN5000 系列

SN5000 系列专为 AI 而打造,是全球首个适用于深度学习工作负载的以太网交换机产品系列,能够以高达 800 千兆比特每秒 (Gb/s) 的速度连接云级 GPU 计算。

NVIDIA Spectrum-3 SN4000 系列

SN4000 系列专为云级网络而打造,将业界领先的功能与突破性性能相结合,可为速度高达 400Gb/s 的现代横向扩展分布式数据中心应用提供支持。

NVIDIA Spectrum-2 SN3000 系列

SN3000 系列是脊叶式数据中心网络解决方案的理想选择,可提供极高的灵活性,每个端口的端口速度高达 200Gb/秒,端口密度有助于以任何速度与任何服务器建立全机架连接。

NVIDIA Spectrum SN2000 系列

SN2000 系列的速度高达 100Gb/秒,提供独特的交换机外形规格,可集成到超融合基础设施和软件定义存储管理系统中,便于部署和管理。

亮点

最大端口速度

800Gb/s

最大流计数器

51.2 万条目

最大访问控制列表 (ACL)

51.2 万条目

网络地址转换 (NAT)

10 万+条目

最大 IPV4 路由

51.2 万条目

产品表

以太网交换机系列

  连接器 800Gb/s 端口 400Gb/s 端口 200Gb/s 端口 100Gb/s 端口 高度 最大吞吐量
SN6810-LD 128x MMC-12 (CPO) 128 256 512 512 + 2 2U 102.4 Tb/s
SN6800-LD 512x MMC-12 (CPO) - - 2,048 2,048 + 8 5U 409.6 Tb/s (4x 102.4 Tb/s)
SN6600-LD 64x OSFP 2x 800 Gb/s 128 256 512 512 + 2 2U 102.4 Tb/s
SN6600 64x OSFP 2x 800 Gb/s 128 256 512 512 + 2 3U 102.4 Tb/s
SN6200-LD 32x OSFP 2x 800GbE
+ 256x 200G ports
connected to
backplane
-* -* 256* 256* + 2 1U 102.4 Tb/s

*Front-facing ports only; back-facing ports are for intra-rack connectivity and are connected to the backplane.

  连接器 800GbE 端口 400GbE 端口 200GbE 端口 100GbE 端口 50GbE 端口 40GbE 端口 25/10/1GbE 端口 高度 最大吞吐量 每秒总数据包数
SN5610 64x OSFP 800GbE + 2 SFP28 25GbE 64 128 256 256 256 128 256 + 2 2U 51.2Tb/s 33.3Bpps
SN5600 64x OSFP 800GbE + 1 SFP28 25GbE 64 128 256 256 256 128 256 + 1 2U 51.2Tb/s 33.3Bpps
SN5600D 64x OSFP 800GbE + 1 SFP28 25GbE 64 128 256 256 256 128 256 + 1 2U 51.2Tb/s 33.3Bpps
SN5400 64x QSFP-DD 400GbE + 2x SFP28 25GbE — 64 128 256 256 128 256 + 2 2U 25.6Tb/s 33.3Bpps
  连接器 400GbE 端口 200GbE 端口 100GbE 端口 50GbE 端口 40GbE 端口 25/10/1GbE 端口 高度 最大吞吐量 每秒总数据包数
SN4600C 64x QSFP28 100GbE — — 64 128 64 128 2U 6.4Tb/s 8.4Bpps
SN4700 32x QSFPDD 400GbE 32 64 128 128 64 128 1U 12.8Tb/s 8.4Bpps
  连接器 200GbE 端口 100GbE 端口 50GbE 端口 40GbE 端口 25/10/1GbE 端口 高度 最大吞吐量 每秒总数据包数
SN3420 12x QSFP28 100GbE +
48x SFP28 25GbE
— 12 — 12 48+48 1U 2.4Tb/s 3.57Bpps
  Connectors 100GbE Ports 50GbE Ports 40GbE 端口 25/10/1GbE 端口 Height Max Throughput Total Packets per Second
SN2201 48x RJ45
+ 4x QSFP28 100GbE
4 8 4 16 (25/10G),
48 (1G)
1U 448Gb/s 667Mpps

软件

Spectrum 网络软件

NVIDIA DSX Air

借助 DSX Air,企业可以在任何硬件设备开箱之前构建数据中心基础设施的全栈仿真模型。这包括网络配置、自动化、安全策略等方面的设计、测试、验证和持续运营。

NVIDIA Cumulus

NVIDIA Cumulus Linux 是功能强大的开放式网络操作系统,支持一系列高级现代网络功能,并具有极高的可扩展性。

NVIDIA Minerva

NVIDIA Minerva 是一个 AI 原生 AIOps 平台,利用涵盖 GPU、交换机、NVLink™、SuperNIC™、DPU 和 AI 工作负载的全栈遥测,实现预测性维护和自动化根因分析,并降低警报噪声,从而提升 AI 基础设施的可用性与有效产出。

NVIDIA Pure SONiC

NVIDIA 提供 Pure SONiC,这是一个社区基于 Linux 开发的开源网络操作系统,可在多家供应商的交换机上运行,为一些全球最大规模的数据中心提供支持。

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NVIDIA 以太网交换机常见问题解答

NVIDIA Spectrum 以太网交换机专为 AI 和云网络打造。该产品系列涵盖四代产品 (从 Spectrum 到 Spectrum-6),速率范围为 100 Gb/s 至 800 Gb/s。产品组合包括面向 AI 云网络的 Spectrum-X 平台、光电一体封装技术支持、Cumulus Linux 和 Pure SONiC 操作系统选项、用于 AIOps 和可观测性的 NVIDIA Minerva,以及用于数据中心仿真和数字孪生的 DSX Air。

NVIDIA Spectrum-6 以太网是新一代 AI 网络技术,专为通过先进的以太网交换和存储基础设施扩展 AI 工厂而设计。配备多达 128 个 800G 端口,可提供 102.4 Tb/s 的吞吐量。借助 200G SerDes、光电一体封装技术,以及先进 RoCE 功能的 AI 优化网络互连架构,并结合灵活的冷却配置,Spectrum-6 可最大限度地提升数据中心的性能、效率和可靠性,同时降低成本。

NVIDIA Spectrum-X 以太网硅光技术也称为 CPO,可将光学组件与 Spectrum 交换机 ASIC 直接集成,完全省去传统的可插拔光收发器。SN6000 系列 SN6810-LD 和 SN6800-LD 是首批采用共封装硅光技术的 Spectrum 交换机,采用 MMC-16 连接器,而非传统的 OSFP 或 QSFP-DD。

NVIDIA Spectrum-X 以太网硅光方案采用 CPO 技术,将光学组件与 Spectrum 交换机 ASIC 直接集成,无需可插拔光收发器。与可插拔方案相比,该方案的能效提升至 5 倍,信号完整性提升至 63 倍,单通道带宽达到其 2 倍。通过移除可插拔收发器 (这是光链路故障最常见的来源),还可提高网络可靠性,并简化 AI 工厂规模的线缆管理。

NVIDIA Spectrum 交换机是 Spectrum-X 以太网平台的硬件基础。该平台将交换机、SuperNIC 和网络软件整合为一套端到端解决方案,专为满足 AI 工厂的网络性能而打造。借助自适应路由、拥塞控制和性能隔离,Spectrum-X 以太网可提供相当于通用以太网 1.6 倍的网络性能,使以太网能够支持紧耦合、对延迟敏感的 AI 工作负载。

NVIDIA Spectrum 以太网交换机为客户提供网络操作系统 (NOS) 的选择。NVIDIA Cumulus Linux 是 Spectrum 交换机的标准网络操作系统。这是一款基于 Linux 的企业级网络操作系统,拥有完善的功能集,并提供全面支持,针对扩展、自动化以及与现代 DevOps 工具链的集成进行了优化。Spectrum 以太网交换机还支持 SONiC 等其他开源网络操作系统,提供灵活性,在没有专有依赖的情况下定制软件栈。

NVIDIA Spectrum 以太网由 NVIDIA Minerva 提供支持。Minerva 是一个专为 AI 工厂打造的端到端实时 AI 原生 AIOps 软件平台。NVIDIA Minerva 利用涵盖 GPU、Spectrum-X 以太网、NVLink、SuperNIC、DPU、调度器和工作负载的全栈遥测数据。通过主动维护、智能体调试、全栈分析、降噪以及网络可观测性,Minerva 可提高 AI 工厂的有效产出,确保 Spectrum-X 以太网具备多租户代理式 AI 工厂规模扩展所需的性能与可靠性。

NVIDIA DSX Air 是一个基于云的数字孪生平台,可对包括 Spectrum 以太网交换机在内的 NVIDIA AI 工厂基础设施进行仿真和验证。DSX Air 简化并加速 Spectrum-X 以太网部署,让用户在部署硬件之前即可开展网络设计、测试和自动化,从而缩短首个 Token 的生成时间。