在 AI、HPC 與云計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施飛速演進(jìn)的當(dāng)下，性能瓶頸不再源于算力，而是網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的每一個(gè)微秒延遲與每一瓦能耗。

為應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)，星融元推出了旗艦級(jí)產(chǎn)品：CX864E-N 64x800G 超低時(shí)延 RoCE 交換機(jī)。

該產(chǎn)品具備業(yè)界領(lǐng)先的560ns端口轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)延和基于 SONiC 的開放網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，為下一代 AI 智算網(wǎng)絡(luò)提供極致性能保障和靈活的方案集成空間。

近期國(guó)內(nèi)外展會(huì)上，CX864E-N已吸引了大量客戶與行業(yè)專家的關(guān)注。對(duì)此，我們決定不再“藏著掖著”，而是大方展示我們的技術(shù)實(shí)力與設(shè)計(jì)理念 —— 星融元將一直以坦誠(chéng)、開放的態(tài)度與客戶和同行共同推動(dòng)開放網(wǎng)絡(luò)的行業(yè)進(jìn)步。

CX864E-N 早在去年已實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)并成功部署于多家頭部互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)與云服務(wù)提供商的數(shù)據(jù)中心，并且交付周期已縮短至約2周，在性能、交期與成本的多維度比較中名列前茅。

CX864E-N 硬件外觀概覽

設(shè)備前面板

在2U高的前面板上，排布著64個(gè)800G OSPF 端口，其前后向兼容性可確保從現(xiàn)有的 100GE/200GE/400GE 網(wǎng)絡(luò)無縫過渡到更高級(jí)的800GE，保護(hù)歷史投資。

在管理口方面，CX864E-N 提供RJ45 MGMT、USB2.0接口及RJ45 Console。

另外，CX864E-N 還提供兩個(gè)額外的 10G SFP+ 端口，專門用于增強(qiáng)帶內(nèi)網(wǎng)絡(luò)遙測(cè) （INT） 等管理功能。這一考慮至關(guān)重要，因?yàn)?800G 交換機(jī)上的每個(gè)端口都承擔(dān)著相當(dāng)大的工作負(fù)載，如出現(xiàn)問題，影響會(huì)顯著放大，因此需要更精準(zhǔn)、實(shí)時(shí)的通信監(jiān)控。（當(dāng)然，客戶也還可以根據(jù)其他網(wǎng)絡(luò)需求靈活運(yùn)用這兩個(gè)端口）

面板右側(cè)還有6個(gè)LED指示燈，其中靠近RJ45口的兩個(gè)分別為：

• LINK/ACT燈，指示 MGMT接口的link及數(shù)據(jù)通訊狀態(tài)
• SYS燈，指示整機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)；

面板右側(cè)豎排四個(gè)指示燈從上到下依次為：

• BMC狀態(tài)指示燈（BMC）
• 電源指示燈（P）
• 風(fēng)扇狀態(tài)指示燈（F）
• 設(shè)備定位指示燈（L）

前面板分布著橫、縱向排列的三排小型進(jìn)風(fēng)孔。外部冷空氣正是通過這些氣孔進(jìn)入機(jī)箱內(nèi)部，與風(fēng)冷系統(tǒng)協(xié)同工作，有效提升整體散熱效率。

設(shè)備背部

CX864E-N 設(shè)備背部配備了4個(gè)風(fēng)扇模塊以及2個(gè)電源模塊，為系統(tǒng)提供穩(wěn)定、高效的散熱與供電保障。所有風(fēng)扇與電源均支持熱插拔，無需中斷系統(tǒng)運(yùn)行。電源模塊集中布局于設(shè)備左側(cè)，單個(gè)功率為 3200W。

您可能會(huì)問：市面上的800G交換機(jī)大多有6到8個(gè)風(fēng)扇，而CX864E-N僅有4個(gè)，散熱如何保證？關(guān)于這個(gè)問題我們會(huì)在下一個(gè)部分來解答。

CX864E-N 內(nèi)部硬件

讓我們揭開這臺(tái)高性能交換機(jī)的蓋版，從左至右，依次探索這款設(shè)備的核心構(gòu)造，深入了解其內(nèi)部硬件設(shè)計(jì)。

散熱板

首先看到的是大面積覆蓋的散熱板（已拆出放置），這是我們采用了 3D真空腔均熱板技術(shù)的高效風(fēng)冷散熱模塊。

相比部分廠商選擇的水冷方案，該散熱設(shè)計(jì)在整機(jī)滿配功耗高達(dá) 2180W 的極限工況下，依然能夠穩(wěn)定滿足系統(tǒng)運(yùn)行需求，同時(shí)將整機(jī)功耗控制在業(yè)內(nèi)較低水平，能效表現(xiàn)出色。在該負(fù)載條件下，風(fēng)扇僅需以約 60% 轉(zhuǎn)速運(yùn)行便可維持散熱系統(tǒng)的正常運(yùn)作，有效控制噪音水平，避免對(duì)運(yùn)行環(huán)境造成干擾。

ASIC 模塊

散熱板下即是 Marvell Teralynx 10 ASIC 模塊（以下簡(jiǎn)稱“TL10”）, 安裝在 OSFP 接口背后，是整機(jī)網(wǎng)絡(luò)交換處理能力的核心。TL10是一顆基于 5nm 工藝、單芯片架構(gòu)的可編程交換芯片，提供51.2 Tbps的吞吐能力。

TL10 的超低時(shí)延性能是其最大亮點(diǎn)之一，可將端到端時(shí)延控制在約 560 納秒，在同類芯片中表現(xiàn)極為出色。對(duì)于 AI 模型訓(xùn)練、推理以及大規(guī)模并行計(jì)算任務(wù)，低延遲意味著更快的同步、更高的吞吐、更低的能耗浪費(fèi)，從而提升整個(gè)集群效率。

大容量片上緩存（200+ MB）：顯著提升 RoCE 傳輸性能，能夠有效緩解網(wǎng)絡(luò)擁塞引發(fā)的數(shù)據(jù)排隊(duì)與等待問題。相比競(jìng)品采用的外置 HBM 方案，片上緩存在功耗、訪問延遲以及成本控制方面具備顯著優(yōu)勢(shì)。

• 先進(jìn)的帶內(nèi)遙測(cè)（INT）功能
• Flowlet 調(diào)度機(jī)制：通過引入 Flowlet 級(jí)別的負(fù)載均衡策略，TL10 在高吞吐場(chǎng)景下依然可保持穩(wěn)定的數(shù)據(jù)分發(fā)效率。該機(jī)制顯著降低了對(duì)緩存資源的依賴，僅需約 200MB，即可滿足復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的調(diào)度與擁塞控制需求。
• 高 Radix 架構(gòu)（512×100GbE）：支持網(wǎng)絡(luò)大規(guī)模橫向擴(kuò)展，助力數(shù)據(jù)中心從傳統(tǒng)三層架構(gòu)向扁平化兩層架構(gòu)演進(jìn)，顯著減少網(wǎng)絡(luò)設(shè)備數(shù)量與布線復(fù)雜度，提高整體網(wǎng)絡(luò)效率與可靠性。
• 領(lǐng)先的能效比：在面向大規(guī)模 AI 訓(xùn)練集群的實(shí)際部署中，TL10 相較于同類方案可節(jié)省超過 1MW 功耗，在每瓦帶寬和計(jì)算密度方面處于業(yè)界領(lǐng)先水平，顯著降低長(zhǎng)期運(yùn)營(yíng)成本（TCO）。

文末我們將展示基于 TL10 芯片設(shè)備的實(shí)際延遲測(cè)試結(jié)果。

電源模組

在ASIC上方是斜向排列的一組電源模組。它們?yōu)楹诵牡?ASIC 芯片提供穩(wěn)定電力支持。值得一提的是，這種非平行布局經(jīng)過優(yōu)化，可有效提升電源完整性，為高速數(shù)據(jù)傳輸保駕護(hù)航。

PTP模塊

電源模組上方為 PTP（精確時(shí)間協(xié)議）模塊，支持高達(dá)10ns 的PTP與SyncE精度。該模塊為可選功能，采用可插拔設(shè)計(jì)，客戶可按需定制，靈活部署。下圖是PTP模塊已安裝與未安裝狀態(tài)的實(shí)物圖對(duì)比。

COMe 模塊

長(zhǎng)方體組件正是我們的 COMe 模塊，基于 x86 架構(gòu)，搭載 Intel Xeon 處理器，具備強(qiáng)大的計(jì)算性能，能夠支持 INT-based Routing 等高級(jí)網(wǎng)絡(luò)功能。上面運(yùn)行我們自研的基于 SONiC -based AsterNOS 操作系統(tǒng)，為交換機(jī)提供穩(wěn)定、高效的控制平面核心，確保整機(jī)在復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的靈活調(diào)度與可靠運(yùn)行。

BMC 模塊

COMe模塊右側(cè)是BMC模塊，它同樣采用可插拔設(shè)計(jì)，客戶可根據(jù)需求升級(jí)BMC模塊，解鎖更高性能與更豐富的管理功能。

NVMe 插槽

COMe 模塊左側(cè)是兩個(gè)全長(zhǎng) 2280 的 NVMe 插槽，以及一個(gè)兼容 2280 和 2242 尺寸的 M.2 SATA 插槽，為用戶提供靈活的本地存儲(chǔ)擴(kuò)展能力。

此外，兩個(gè) 2280 NVMe 插槽還可選配最多兩顆 Hailo-10 AI 加速引擎，支持實(shí)時(shí)、低延遲且高能效的邊緣 AI 推理計(jì)算，滿足多種智能和AI應(yīng)用場(chǎng)景的部署需求。

風(fēng)扇

整機(jī)后部配備 4 個(gè)可熱插拔風(fēng)扇模塊，構(gòu)成高效簡(jiǎn)潔的風(fēng)冷系統(tǒng)。這里也回答了之前的問題，在滿負(fù)載運(yùn)行（2180W）下，這套散熱方案已完全能夠穩(wěn)定運(yùn)行，無需塞入額外的風(fēng)扇來控制溫度，大大降低了功耗與系統(tǒng)復(fù)雜度。更少的組件，意味著更高的可靠性與更低的運(yùn)營(yíng)成本。

其他補(bǔ)充

CX864E-N 整機(jī)內(nèi)部?jī)H使用了一根線纜，其他連接均通過高性能連接器實(shí)現(xiàn)板間互聯(lián)，避免了因復(fù)雜線纜引起的信號(hào)干擾和維護(hù)難題。相比一些友商使用多根線纜的做法，這種設(shè)計(jì)更可靠，也更利于長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。

CX864E-N的PCB采用全球領(lǐng)先的制造工藝，并選用業(yè)內(nèi)已大規(guī)模量產(chǎn)的頂級(jí)高性能板材，結(jié)合Vippo、盲孔（Blind Hole）、背鉆（Back Drill）等先進(jìn)技術(shù)工藝，全面滿足112G高速SerDes在信號(hào)完整性（Signal Integrity）、損耗（Loss）、串?dāng)_（Crosstalk）等方面的嚴(yán)苛技術(shù)要求。

CX864E-N 軟件概述

星融元 CX864E-N交換機(jī)搭載企業(yè)級(jí) SONiC 發(fā)行版 —— AsterNOS。我們致力于打造業(yè)界領(lǐng)先的企業(yè)版 SONiC，助力客戶構(gòu)建高性能、智能化的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，從控制面到數(shù)據(jù)面構(gòu)建起軟硬一體的協(xié)同架構(gòu)。

加速 AI 網(wǎng)絡(luò)，釋放超算潛能

作為超以太網(wǎng)聯(lián)盟（UEC）的早期成員，Asterfusion 借助超級(jí)以太網(wǎng)技術(shù)，將網(wǎng)絡(luò)利用率提升至 90% 甚至更高，全面加速 AI 網(wǎng)絡(luò)部署與數(shù)據(jù)中心演進(jìn)。

解鎖AI數(shù)據(jù)中心潛力：網(wǎng)絡(luò)利用率如何突破90%？

星融元 CX864E-N RoCE交換機(jī)通過 Flowlet 負(fù)載均衡、基于 INT 的智能路由與 WCMP 等先進(jìn)技術(shù)，實(shí)現(xiàn) AI 訓(xùn)練與推理網(wǎng)絡(luò)超過 90% 的利用率。這不僅顯著提升 AI 工作負(fù)載效率，同時(shí)有效降低數(shù)據(jù)中心建設(shè)與運(yùn)營(yíng)成本

• 全功能交鑰匙解決方案：AsterNOS 基于社區(qū) SONiC 構(gòu)建，強(qiáng)化了 EVPN 多歸屬、RoCEv2、Ansible 自動(dòng)化 等企業(yè)特性，專為復(fù)雜部署環(huán)境而設(shè)計(jì)。與自研的開放網(wǎng)絡(luò)硬件深度適配，提供真正即插即用的一體化解決方案。
• 更快的版本發(fā)布節(jié)奏與響應(yīng)機(jī)制：相比社區(qū)半年一版的發(fā)布頻率AsterNOS 實(shí)現(xiàn)了季度新版本發(fā)布，確?？蛻粜枨笈c問題能被快速響應(yīng)與解決。
• 專業(yè)支持團(tuán)隊(duì)，靈活定制服務(wù)：超過 120 名SONiC軟件研發(fā)工程師，為客戶提供專業(yè)、靈活的服務(wù)支持，包括定制功能開發(fā)、問題定位優(yōu)化以及全方位的技術(shù)咨詢。
• 雙模式CLI風(fēng)格，提升用戶體驗(yàn)：除了 Linux 風(fēng)格的 Bash CLI，AsterNOS 還基于 Klish 實(shí)現(xiàn)了 Cisco 風(fēng)格的命令行界面，幫助網(wǎng)絡(luò)工程師更輕松上手，降低學(xué)習(xí)曲線。
• 560ns 超低轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)延、64×800G OSFP 高密度接口、TL10單芯片架構(gòu)、超大片上緩存、板間無纜互聯(lián)、定制級(jí) PTP和AI 模塊、每一行走線，每一個(gè)模塊、都是星融元面向 AI 工作負(fù)載與低延遲網(wǎng)絡(luò)的工程化答案。

附錄：相關(guān)測(cè)試數(shù)據(jù)