在人工智能與大數(shù)據(jù)技術(shù)爆發(fā)的時代，算力基礎(chǔ)設(shè)施的革新成為驅(qū)動產(chǎn)業(yè)升級的核心引擎。作為 AI 數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的關(guān)鍵樞紐，800G 智能交換機正以其極致的性能、靈活的擴(kuò)展性和智能化的管理能力，重新定義高速網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)。

本文將深度解析 AI 智算場景打造的800G AI RoCE交換機，從外部規(guī)格的硬件創(chuàng)新到內(nèi)部架構(gòu)的芯片級設(shè)計，從企業(yè)級操作系統(tǒng)的功能突破到實測數(shù)據(jù)的性能驗證，全方位展現(xiàn)其如何通過領(lǐng)先的技術(shù)架構(gòu)破解 AI 訓(xùn)練與推理中的網(wǎng)絡(luò)效率瓶頸，助力數(shù)據(jù)中心在高帶寬、低延遲、高可靠性的需求下實現(xiàn)算力資源的最優(yōu)配置。

算力基礎(chǔ)設(shè)施—AI 智算RoCE網(wǎng)絡(luò)交換機

外觀展示

這款 800G AI 智能交換機在配備了 64 個 800G OSFP 網(wǎng)絡(luò)接口，能夠支持25G/50G/100G/200G/400G 等多種速率，可靈活適配不同的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境需求。

管理接口提供了 RJ45 MGMT Port、USB 2.0 Port 以及 RJ45 Console Port，為設(shè)備的管理和配置提供了豐富的選擇。還具備 2 個 10G 端口，可作為 INT 端口用于其他管理功能，為設(shè)備的擴(kuò)展應(yīng)用提供了可能。

交換機設(shè)有 6 個 LED 指示燈，左側(cè)的 LED 指示燈（LINK/ACT）用于展示管理口的網(wǎng)絡(luò)鏈路狀態(tài)和數(shù)據(jù)活動情況，右側(cè)的 LED 指示燈（SYS）則顯示系統(tǒng)整體狀態(tài)，此外還有 BMC（面板管理控制器狀態(tài)）、P（電源模塊狀態(tài)）、F（風(fēng)扇模塊狀態(tài)）和 L（定位指示燈，用于維護(hù)期間識別設(shè)備），通過這些指示燈，運維人員可以快速了解設(shè)備的運行狀況。

采用 1+1 熱插拔電源設(shè)計，每個電源額定功率 3200W，且符合 80Plus 鈦金能效標(biāo)準(zhǔn)，確保了設(shè)備供電的穩(wěn)定和高效。同時，配備 3+1 個熱插拔風(fēng)扇模塊，為設(shè)備的散熱提供了可靠保障。

內(nèi)部架構(gòu)

采用了 Marvell Teralynx 10 ASIC（以下簡稱TL10），這是一款 5 納米單芯片可編程處理器，能提供 51.2Tbps 帶寬和約 560 納秒的端口轉(zhuǎn)發(fā)時延，在業(yè)內(nèi)處于領(lǐng)先水平。更詳細(xì)的內(nèi)部架構(gòu)請參見：51.2T 800G AI智算交換機軟硬件系統(tǒng)設(shè)計全揭秘 - 星融元Asterfusion

散熱設(shè)計上，采用 3D 均熱風(fēng)冷散熱，這種高效的風(fēng)冷設(shè)計使系統(tǒng)在 2180W 滿負(fù)荷運行時仍能有效控制溫度和噪音，即便在高負(fù)荷使用狀態(tài)下，風(fēng)扇轉(zhuǎn)速僅為 60%，保證了設(shè)備的穩(wěn)定運行和良好的工作環(huán)境。

精確時間協(xié)議 PTP 模塊支持熱插拔，PTP 和 SyncE 同步精度高達(dá) 10 納秒，為對時間同步要求高的應(yīng)用場景提供了有力支持。

COMe 模塊由 x86 英特爾至強處理器和 AsterNOS 驅(qū)動，為先進(jìn)的數(shù)據(jù)中心 / 人工智能路由提供智能控制平面。面板管理控制器（BMC）模塊采用可插拔式設(shè)計，適用于模塊化、可升級的帶外管理，支持性能升級擴(kuò)展，增強了設(shè)備的可擴(kuò)展性和靈活性。

AI RoCE 交換機操作系統(tǒng)（AsterNOS）

基于企業(yè)級SONiC的增強特性

• 超高速以太網(wǎng)優(yōu)化：通過動態(tài)流量整形和優(yōu)先級隊列技術(shù)，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)利用率超90%，較傳統(tǒng)以太網(wǎng)提升30%。
• AI場景專屬功能：flowlet級負(fù)載均衡：根據(jù)GPU集群負(fù)載動態(tài)分配流量，減少數(shù)據(jù)擁塞。INT+WCMP路由：結(jié)合帶內(nèi)遙測與加權(quán)多路徑算法，訓(xùn)練任務(wù)延遲降低20.4%，token生成速率提升27.5%。

• EasyRoCE ：EasyRoCE 是星融元依托開源、開放的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)與技術(shù)，為AI 智算、高性能計算等場景的RDMA 融合以太網(wǎng)（RoCE）提供的一系列實用特性和小工具。從前期規(guī)劃實施到日常運維監(jiān)控， EasyRoCE 簡化了各環(huán)節(jié)的復(fù)雜度并改善了操作體驗，更提供二次開發(fā)和集成空間，供網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)師充分利用開放網(wǎng)絡(luò)的最新技術(shù)成果

（RE）RoCE Exporter：以容器的方式運行在AsterNOS網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)內(nèi)，從運行AsterNOS的交換機設(shè)備上導(dǎo)出RoCE網(wǎng)絡(luò)相關(guān)監(jiān)控指標(biāo)（到自定義HTTP端口），供統(tǒng)一監(jiān)控平臺進(jìn)行可視化呈現(xiàn)。

• 接口收發(fā)帶寬和速率
• RoCE、PFC、ECN、DSCP配置狀態(tài)信息
• 擁塞控制信息（ECN標(biāo)記包，PFC幀數(shù)等）
• 隊列Buffer信息
• ……

企業(yè)版 SONiC vs 社區(qū)版

AsterNOS 同時支持 Linux Bash 和思科風(fēng)格命令行界面（Klish），這種雙風(fēng)格命令行界面幫助網(wǎng)絡(luò)工程師輕松適應(yīng)并快速部署，提升了操作的便利性和效率。

800G 數(shù)據(jù)中心交換機（TL10平臺）實測數(shù)據(jù)

CX864E-N蛇形吞吐測試

CX864E-N的端口轉(zhuǎn)發(fā)時延

實測數(shù)據(jù)展示了該交換機在不同測試場景下的出色表現(xiàn)，各項指標(biāo)均達(dá)到較高水平，驗證了其性能的穩(wěn)定性和可靠性。

DeepSeek模型推理指標(biāo)對比：IB vs RoCE

• 推理時延：90% token 間隔延遲，指 90% token 間隔時間的最大值，用以衡量模型連續(xù)生成 token 的穩(wěn)定性和連貫性。推理時延越低，系統(tǒng)的穩(wěn)定性越高。
• Token 平均生成速率（Token Generation Rate）：單位為 token 每秒（tokens/s）。反映了模型推理的整體吞吐能力，TGR 越高，表示系統(tǒng)單位時間內(nèi)處理能力越強。

與IB網(wǎng)絡(luò)場景下數(shù)據(jù)對比可見，星融元RoCEv2組網(wǎng)，推理時延明顯優(yōu)于IB，token 連貫性更好；token生成速度、中文字符速度明顯優(yōu)于IB。

800G AI智能交換機通過硬件革新與AsterNOS軟件協(xié)同，為AI算力集群與超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心提供“高吞吐、低時延、易運維”的一站式解決方案。其模塊化設(shè)計、企業(yè)級SONiC支持及RoCEv2性能優(yōu)勢，正加速AI基礎(chǔ)設(shè)施向開放解耦、智能高效的下一代架構(gòu)演進(jìn)。