Switch-SoC: Broadcom Tomahawk 4 für Switching mit 25,6 TBit/s

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broadcomm logoEin Switech besteht aus mehr als nur den Netzwerk-Anschlüssen – so viel dürften die meisten unserer Leser aufgrund der oftmals vorhandenen Komplexität des Switchings inzwischen wissen. Die Geschwindigkeit ist ein weiterer Faktor, der beim Switching von Netzwerkverkehr zu einem wichtigen Faktor wird. Mit dem Tomahawk 4 (BCM56990) hat Broadcom den laut eigenen Angaben größten und komplexesten Netzwerk-SoC vorgestellt.

Der Tomahawk 4 wird in 7 nm gefertigt und bringt es auf 31 Milliarden Transistoren. Die Größe des Chips will der Hersteller nicht verraten. Aufgrund der internen Strukturen und der internen Verschaltung lassen sich die 31 Milliarden Transistoren nicht zwangsläufig mit anderen Chips vergleichen. In seiner Größe dürfte er aber dennoch bei den ganz Großen mitspielen.

Im Vergleich zum Vorgänger hat Broadcom die Anzahl der Serialisierer/Deserialisierer (SerDes) von 256 auf 512 verdoppelt. Damit lassen sich bis zu 256 Netzwerkanschlüsse realisieren. Möglich sind damit Anschlüsse in Form von 256x 100 GBit/s oder 64x 400 GBit/s. Die interne Gesamtdatenrate beträgt beim Tomahawk 4 satte 25,6 TBit/s. Aktuell liefert Broadcom den Chip nur an seine Partner, damit diese entsprechende Netzwerklösungen realisieren können. Anfang 2020 soll die Massenproduktion bei TSMC starten, sodass im Sommer 2020 mit ersten konkreten Produkten zu rechnen ist.

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Neben den 512 SerDes und vielen weiteren Komponenten für das Switching besitzt der Tomahawk 4 auch noch vier ARM-Kerne unbekannter Bauart, die mit einer Custom-Firmware bespielt werden können. Die Kerne arbeiten mit eine Takt von 1 GHz. Darauf läuft dann ein eigenes Betriebssystem zur Steuerung und Überwachung des Switches, der mit dem SoC von Broadcom ausgestattet wird. Ob bei solchen Datendurchsätzen auch eine Deep Packet Inspection möglich ist, ist nicht bekannt. Vielmehr dürfte damit eine Telemetrie des Netzwerkverkehrs möglich sein.

Privatanwender werden einen solchen Switch selten zu Gesicht bekommen. Stattdessen findet solche Hardware im Backbone-Netz großer Infrastuktur zum Einsatz. Die Preise solcher Switches liegen weit im fünfstelligen Bereich.