Routing für verteilte KI-Workloads Schnell, skalierend und Energie-effizient - die Cisco Silicon One P200 Chips in neuen Routern

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Die „8223“ Routing-Systeme, die mit dem Cisco-eigenen Chip „Silicon One P200“ ausgestattet sind, adressieren vor allem Workloads auf' 'Scale-across'-Architekturen, die KI-Cluster über mehrere Rechenzentren hinweg verbinden. Die Ausstattung ermöglicht Deep-Buffer-Routing-Silizium und eine Skalierung der Interconnect-Bandbreite von über 3 Exabits pro Sekunde.

Cisco hat heute das Routing-System „Cisco 8223“, das insbesondere für eine effiziente und sichere Verbindung von Rechenzentren und KI-Workloads sorgen soll. Der so genannte Fixed Router bietet, so der Hersteller, als einziges System auf dem Markt 51,2 Terabit pro Sekunde (Tbps) Ethernet an.

Das Herzstück des Systems ist der P200-Chip. 2019 brachte Cisco erstmals „Silicon One“ auf den Markt.

Chips für immense simultane Rechenleistungen

Cisco Silicon One durchbricht die 51,2 Tbps-Grenze

Ziemlich „routiniert“

Das Cisco-Energiesparwunder für Datacenter und Telcos

Martin Lund, EVP der Common Hardware Group von Cisco beschriebt die neue Hardware so: „Die KI-Rechenleistung übersteigt die Kapazität selbst der größten Rechenzentren, wodurch der Bedarf an zuverlässigen Lösungen steigt, sichere Verbindung von Rechenzentren, die Hunderte von Kilometern voneinander entfernt sind." Nun könne das Unternehmen sowohl die massive Bandbreite als auch Skalierung und Sicherheit liefern, die für verteilte Rechenzentrumsarchitekturen notwendig seien.

Während die einen noch mit einem Einstieg ins KI-Zeitalter hadern, kämpfen anderen Orts Rechenzentren bereits mit den Grenzen für die KI-Lasten - in puncto Leistung und Platz. Hyperscaler können weder noch mehr Kapazität jedem einzelnen System hinzufügen noch mehrere Systeme innerhalb eines Rechenzentrums verbinden. Das aber fordert letztlich, dass Anwender ihre Workloads über Rechenzentrumsverbindungen zwischen den Rechenzentren verteilen müssen, da ansonsten Leistungsprobleme, Kapazitätsengpässe und suboptimale Verarbeitung drohen oder schlichtweg Geld verschwendet wird.

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Energie-effizient. Skalierbar. Programmierbar. Sicher.

Der Aufbau eines zukunftsfähigen Backbone-KI-Netzwerks ist also unerlässlich. Doch das muss heute die Herausforderungen beim Energieverbrauch meistern und dabei dennoch skalierbar, flexibel und sicher bleiben können. Nach Herstellerangaben ist der Cisco 8223 diesbezüglich einmalig:

• Effizienter Stromverbrauch: Als KI-Cluster werden Energie- und Raumeffizienz immer mehr an Bedeutung gewinnen. Der 8223 (siehe: Abbildung 3) ist, so Cisco, das stromsparendste Routing-System für skalenübergreifende Netzwerke. Er ist eine Deep-Buffer-Routing-System, das für feste Installationen optimiert ist und geradezu eine „Switch-ähnliche Energie-Effizienz“ bietet, wie sich Lund ausdrückt, und damit direkt auf die hohen Energie-Anforderungen von AI Workloads abgestimmt ist. Als 3RU-System ist es zudem ein platzsparendes System.

• Skalierbarkeit: Der Router 8223 bietet laut Cisco eine „branchenführende Bandbreite und die höchste Dichte“ aller festen Routing-Systeme in der Branche. Mit 64 Ports von 800G liefert es die Verarbeitung von über 20 Milliarden Paketen pro Sekunde und Skalierung auf bis zu 3 Exabits pro Sekunde. Die Unterstützung für kohärente 800G-Optik ermöglicht die Verbindung von Anwendungen in Rechenzentren und Metrosystemen mit einer Reichweite von bis zu 1.000 Kilometer. Mit den Deep-Buffering-Fähigkeiten des P200 können die Routing-Systeme massive Datenverkehrsspitzen beim KI-Training auffangen und die Leistung aufrecht erhalten um Netzwerkverlangsamungen zu verhindern.

• Anpassungsfähigkeit: Der Cisco 8223 kann sich auf 'intelligente' Weise an Echtzeit-Bedingungen anpassen. Das programmierbare P200-Silizium (siehe: Abbildungen 1f) erlaubt auch neu aufkommende Netzwerkprotokolle und -standards unterstützen, ohne dass kostspielige Hardware-Upgrades erforderlich sind. Damit bleiben die Netzwerke flexibel. Gleichzeitig verhindert das Design Leistungsengpässe und erlaubt die Einführung von neuen Funktionen. Das wiederum ist notwendig, weil sich der KI-Verkehr ständig weiterentwickelt.

• Sicherheit: Der Router 8223 bietet Schutz auf allen Ebenen - über die Hardware, die Software und die gesamte Netzwerke. Mit Funktionen wie Line-Rate-Verschlüsselung mit Post-Quantum-resistenten Algorithmen, integrierte Sicherheitsvorkehrungen und Tools zur kontinuierlichen Überwachung kann das System gegen aufkommende Bedrohungen schützen. Außerdem bietet die Integration in die Observability-Plattformen von Cisco den Kunden einen detaillierten Einblick in die Netzwerkleistung. Das Erlaubt, Probleme zu erkennen und zu beheben.

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Flexibilität ist ein KI-Muss

Die Anforderungen an KI-Netzwerke wachsen nicht nur, sondern ändern und entwickeln sich auch ständig weiter. Die Unternehmen benötigen daher eine Infrastruktur, die flexibel genug ist, um sich den wechselnden Geschäftsanforderungen anzupassen. Der Router Cisco 8223 soll diesen Ansprüchen genügen.

Das System wird zunächst für Open-Source-SONiC-Bereitstellungen verfügbar sein, mit IOS XR am Horizont.

Aber der Kern , P200-Silicon, wird nicht nur im 8223-System verbaut, sondern, so der Plan, auch in modularen Plattformen und disaggregierten Chassis eingesetzt werden können. Das soll den Kunden die Möglichkeit zu einer konsistente Architektur für Netzwerke jeder Größe bieten. So wird das „Nexus“-Portfolio wird in naher Zukunft auch Systeme mit NX-OS unterstützen, die auf dem P200 basieren.

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