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Tomahawk 5:AI/MLネットワーキングの未来を牽引する

50年以上にわたるイノベーションとエンジニアリングの卓越性

新しいBroadcom StrataXGS® Tomahawk 5®はクラウドコンピューティングの新時代への道を開くエンジニアリングイノベーションの勝利であり、「Connected by Broadcom(Broadcomでつながる)」の哲学の精神を確証するものです。Tomahawk 5によって、未来の超大型クラウドインフラストラクチャにおけるコンピューティング、ストレージ、AI/ML処理に必要な、より強力で効率的、かつ環境に配慮した、手頃な価格のデータセンターが実現します。Tomahawk 5は世界初かつ唯一の51テラビット/秒(Tbps)スイッチであり、現在販売されている他のスイッチの2倍の帯域幅を提供します。

この新しいシリコンチップは、イーサネットスイッチング分野におけるブロードコムのイノベーションという業界をリードする遺産を引き継いでおり、その記録には、2014年に最初のバージョンが登場して以来、2年ごとにTomahawkシリーズの帯域を倍増させてきたことが含まれています。この歴史を鑑みると、データセンターネットワーク内の48台のTomahawk 1スイッチを1台のTomahawk 5で置き換えられるようになり、その結果、消費電力が95%削減されることになります。

当社がどのようにしてこれを達成し、この成果が何を意味するかについて、以降で説明していきます。

ムーアの法則を覆す

「集積回路の部品点数は2年ごとに2倍になる」というゴードン・ムーアの有名な法則の有名な定理の基本仮説は、今や物理的な限界に達しています。チップをさらに微細化し、ムーアの法則の指数関数的な成長予測に合致させることは不可能になりつつあるのです。

ムーアの法則の終焉は、新たなクラウド規模のネットワークインフラを計画・開発する上で課題を生み出します。これらの超大型ネットワークの膨大なサイズと、それらを収容するためのより大きなデータセンターの同時必要性は、新しいAI/MLワークロードの膨大な帯域幅要件と相まって、ますます問題を大きくしているのです。

必要なのは、データセンターインフラストラクチャの多様なコンポーネント(汎用コンピューティングからストレージ、そして高度に専門化され多くの帯域幅を必要とするAI/MLアクセラレータまで)を統合できるソリューションであるという共通認識が高まりつつあります。インフラストラクチャのサイズ、所要電力、環境への影響、そして全体的コストを低減するソリューションが必要なのです。

Tomahawk 5は、基本的にはムーアの法則を覆すことによって、そのニーズに応えます。より少ないリソースでより多くを行えるように、集積回路を徹底的に改革したのです。

Tomahawk 5は、より効率的で高速な処理を実現するための障壁を排除し、大規模データセンターのニーズに応えるために特別に設計されています。Tomahawk 5では、チップをより複雑にして処理能力を上げるのではなく、根本的にその逆を行くのです。

Tomahawk 5は世界初かつ唯一の51テラビット/秒(Tbps)スイッチであり、現在販売されている他のスイッチの2倍の帯域幅を提供します。

Tomahawk 5は、Broadcomのイーサネットスイッチに対する3本柱戦略の一部であり、異なる市場のニーズに焦点を当てたドメイン固有のスイッチチップが作成されています。  企業およびサービスプロバイダ市場に特化したTridentおよびJerichoファミリーを組み合わせることで、Tomahawk は超大規模データセンターのニーズに完全に最適化され、チップの機能を超大規模データセンターに必要な機能のみに絞ることができます。

Tomahawk 5は、オープンなイーサネットエコシステム、AI/ML技術、および他のソフトウェアイノベーションの利点を活かして、低コストかつ低消費電力で最高性能のネットワークを実現します。Tomahawk 5は、ある意味、データセンターのネットワークの大部分を1つのチップに集約し、Sun Microsystemsの全盛期によく耳にした「ネットワークがコンピュータになる」というフレーズを多くの人に思い起こさせます。

このチップのモノリシック設計は、チップ間のインターフェースを排除し、チップ内での効率的なデータ通信を可能にします。この高度な統合化により、ネットワークの速度が大幅に向上し、バーチャルリアリティ、没入型スケールの映像体験、自動運転車、その他の自律型車両輸送など、最もエキサイティングな次世代技術に向けた劇的なパフォーマンスの向上が可能になります。また、単一のモノリシックチップとして、最高のエネルギー効率を実現します。

1つのチップですべてを統合

Tomahawk 5は、AI/ML技術の驚くほど急速な進展にも即応できます。  Tomahawk 5に組み込まれた機能は、大規模データセンターで大量に共有されているインフラをより良く、より効率的に使用するために不可欠なすべてのトラフィック管理機能など、スケールアウトネットワーキングの推進に最も重要な機能の多くに対応しており、独自のネットワークファブリックソリューションに対する大きな優位性を持っています。

Tomahawk 5は、スイッチ自体とダウンストリームの両方ですべてのリンクの使用率を追跡することで、ネットワーク上で情報を転送するための最も効率的な方法を自動的に選択します。これらのリンクの負荷と健全性を監視し、障害が起きたリンクを避けてトラフィックを送信します。  その結果、最大規模のAI/MLワークロードでも、ネットワークの使用率が劇的に向上し、輻輳が減少して、ジョブ完了時間(JCT)が短縮されます。

Tomahawk 5は、消費電力が最も低く、帯域幅が最大で、コンピュートノードを最大数まで拡張できるスケーラビリティといった利点を持つイーサネットが、ハイパースケールで統合ネットワークインフラを構築するための最良のソリューションである理由も示しています。主な利点は以下のとおりです。

  • 次世代の統合データセンターインフラストラクチャを実現
  • すべてのデータセンターワークロードに仮想化を拡張
  • 最高パフォーマンスのI/Oオプションを提供
  • 比類ない電力効率を実現

次世代のクラウド規模のコンピューティングとAI/MLのためのインフラストラクチャの基盤がここにあります。Broadcomが提供するConnected Tomahawk 5で、今すぐその未来を開きましょう。

詳細はこちら

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About the Author

Ram Velaga

Senior Vice President and General Manager, Core Switching Group

Ram Velaga is Senior Vice President and General Manager of the Core Switching Group at Broadcom, responsible for the company’s extensive Ethernet switch portfolio serving broad markets including the service provider, data center and enterprise segments.

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