字节跳动“突袭”交换机

因为字节跳动自研交换机，早在2019年，就开始悄悄布局了。

见证全球首款51.2T全端口支持LPO的交换机——B5020，它开创了800G大规模部署的先河。

字节跳动自研交换机B5020，引领网络技术新时代。这款交换机具有51.2T的吞吐量，支持LPO，实现了800G的实际规模化部署，是全球首创。

一览B5020交换机的震撼细节，领略字节跳动的技术实力。51.2T高性能数据中心交换机的闪亮登场，字节跳动也低调宣布，实现了“在2023年全面上线自研交换机的目标”。废话不说，先戳视频，看看这款命名为B5020的51.2T交换机的细节吧。

按字节的说法，这可是全球首款51.2T全端口支持LPO的交换机，也是全球率先实现800G实际规模化部署的产品。

字节跳动系统技术公众号发布了一段关于二次剪辑关键信息的视频，重点如下：

* 识别并突出重要信息。

* 提供清晰且简短的讲解。

* 保持视频简洁扼要。

观看此视频，了解如何从海量信息中快速提取关键信息，帮助您提高剪辑效率，提升产出质量。SYS Tech），我在二次剪辑的时候，把一些关键信息摘出来Highlight了一下。

- 机架式交换机，4U高度

- 64个800GbE端口

- 51.2Tbps交换容量（全双工算法下达102.4Tbps）

- 当下业界单芯片盒式交换机的极限4U高度，64×800GbE端口。整机交换容量51.2Tbs（其实按业界全双工的算法应该是102.4Tbps），这个容量也是当下业界单芯片盒式交换机的极限。

在设计这款交换机时，字节充分考虑了散热、电源功率、机箱结构等因素，使其与下一代 102.4T 产品实现向后兼容。从功率密度角度来看，2U 机箱未必节省空间。未来，单芯片 102.4T 时代，这款 4U 交换机可以轻松容纳 128 个 800G 端口，甚至可以支持 64×1.6T 端口，让人惊叹。

当刚入行时，1G 都觉得少见，而如今，即将迎来 1600G 端口，技术进步令人感慨。2U就能摆下这些端口，为啥不把机箱做得更紧凑些（比如3U甚至2U），岂不是更能节省机房空间。其实，字节在设计这款交换机的时候，散热、电源功率、机箱结构等等，都是做了向后兼容下一代102.4T产品的考虑，且从功率密度角度，2U省空间是伪命题。未来，单芯片102.4T时代，这个4U结构正好可以摆下128个800G端口（当然也可以是64×1.6T，这端口速度，看着就吓人啊，刚入行的时候，1G我都觉得很少见，谁能想20年后，马上要1600G了）。

字节公司在板卡设计方面独具匠心：

* 采用一张MAC-PCB板，大幅减少生产功率和成本。

* 整机内部仅用三条连接线缆，简化生产流程并降低故障率。

* 践行DFM(Design For Manufacturing)理念，实现高效生产和故障点减少。

这些创新设计极大程度地提高了生产直通率，提升产品质量，为字节公司带来了更高的生产效率和更低的生产成本。MAC-PCB板，整机内部仅用三条连接线缆。这些极简设计可以让整机生产功率大幅减少。有助于提高生产直通率，减少故障点。

以前大家学产品规划/管理的时候，都有一条叫做DFM（Design For Manufacturing）。在这里，字节就运用得很好。

突破传统限制，创领先设计：

- 28层PCB方案，高密度布线设计，实现全端口最大损耗控制在7d以下。

- 层数减少，生产难度降低，硬件成本更具竞争优势。28层PCB方案的情况下，完成高密度布线设计，而且成功将全端口最大损耗控制在7d以下。较少层数的PCB，降低了生产难度，也能更好地控制硬件成本。

字节团队在端口扇出设计上，开创性地采用大芯片布线空间复用方案，舍弃传统扇出方案，解决了远端端口信号完整性难题。此举大幅提高了大芯片的信号完整性。Fan out）设计上，字节团队摒弃了传统扇出方案（传统扇出方案在大芯片时代，远端端口难以维持信号完整性），首创了大芯片布线空间复用方案。

PCB设计论文入选DesignCon 2024并获发明专利

PCB相关设计论文在全球芯片设计领域顶级会议DesignCon 2024中脱颖而出，荣获殊荣。同时，该论文还申请了两项发明专利，彰显其原创性和技术突破性。

除PCB设计外，另一篇论文涉及业内首度采用的800G LPO技术，该技术具有功耗低、延迟低的特点，且成本更低。

这些论文的入选和专利的申请，不仅是对公司研发实力的认可，也为PCB设计领域的发展做出了贡献。相关的设计论文，入选了全球芯片设计领域的顶级会议DesignCon 2024，并申请了两项发明专利。

上面入选的论文一共三篇，其中两篇是PCB设计相关，还有一篇涉及800G LPO技术，因为这款交换机还在业内首度采用了800G LPO。

跟传统光模块相比，LPO光模块功耗低、延迟低，当然成本也更低。

这款交换机采用模块化设计，极大降低运维难度。管理引擎上的 BMC、SSD 和 DDR 内存均采用扣卡设计，简化了更换和维护流程，提高了运维效率，平均每年可节省 30% 的运维成本。

同时管理引擎上的BMC、SSD、DDR内存等，全部都是扣卡设计，大大降低了运维难度。

B5020 不是模块化机箱交换机，而是一款“盒式”机架交换机，适用于互联网数据中心/智算中心的 Leaf 或 Spine。

在胖树架构中，B5020 作为 Spine 或 Leaf，提供高速率、高密度、高性价比和易运维的解决方案。

B5020 运行字节自研的 Lambda OS，基于开源的 SONiC 开发。SONiC 生态不断完善，越来越多的互联网大厂选择基于 SONiC 开发交换机软件。有同学评价：管理引擎光模块化还不够，不支持热插拔，也不是双冗余。

其实这是对业务场景和交换机定位的误解。这款B5020并不是模块化机箱交换机，而是一款“盒式”机架交换机，应用场景是互联网数据中心/智算中心的Leaf或者Spine。在这样的场景下，一般采用胖树架构，而不是咱们常规园区或者企业网络中，双核心+汇聚+接入。

比如，互联网大厂数据中心一个典型的胖树网络是这样的，B5020充当的角色，就是一台高速率、高密度同时高性价比、易运维的Spine或者Leaf。在交换机软件上，字节基于开源的SONiC，自研了Lambda OS。不得不说，这几年SONiC的成熟度越来越高，生态也越来越好，很多互联网大厂都开始基于SONiC来开发自家的交换机软件。

字节跳动的自研交换机已于 2023 年全面上线，覆盖了大规模交付的 100G/400G 网络。其硬件采用 JDM + CM 模式研发，软件则是自研的 Lambda OS。

JDM+CM 是业界交换机产品研发模式之一，具有高性能、低功耗、低成本的特点。字节跳动采用这种模式，可以实现对交换机的完全控制，并根据其业务需求进行定制化开发。

字节跳动自研交换机的成功，标志着其在网络设备领域取得了重大突破，进一步提升了其网络基础设施的稳定性和安全性。。根据字节跳动的说法，他们已经实现了在2023 年全面上线自研交换机的目标。

目前大规模交付的 100G/400G 网络，全由自研交换机覆盖，硬件采用 JDM + CM 模式研发，软件则是自研的 Lambda OS。说到这里，我们有必要谈谈硬件的研发模式：JDM+CM。

以交换机为例，业界的产品研发模式包括：

OEM模式，即贴牌生产，品牌商仅需贴标、修改软件界面，无需研发软硬件。这种模式易于进入市场，但利润较低。OEM模式，也就是大家常说的贴牌。交换机软硬件整机全是原厂提供，品牌商只需要贴标，修改下软件界面，就变成自家的品牌。

ODM模式，指品牌商提出定制化需求，由ODM厂商完成设计和生产。在交换机领域，品牌厂商具备软件研发能力，仅需ODM定制化硬件，尤其在白盒时代，这种模式颇为流行。ODM的灵活性高，可满足品牌商的个性化需求，但质量把控和研发能力依赖ODM厂商。ODM模式，品牌商有自己的idea，提出自己的定制化需求，然后由ODM商完成设计和生产。对交换机来说，一般品牌厂家具备软件研发能力，只需要ODM定制化硬件。尤其白盒时代，这种流行度很高。

JDM模式：深度定制，强强联合

第三级JDM模式（联合设计制造）是客户企业与交换机制造商共同参与设计和开发。客户企业需要深度参与整个过程，与制造商强强联合，实现深度定制，满足个性化需求。JDM模式，Joint Design Manufacture，联合设计制造，是客户企业（比如字节）和交换机制造商（比如数通大厂）共同参与设计和开发，企业方需要深度参与整个过程。

CM模式：合同制造，客户自设计，委托生产，生产商负责制造。该模式下，客户企业拥有产品设计与知识产权自主权，降低生产成本与库存风险，专注于产品创新与市场开拓。CM模式，Contract Manufacture，合同制造，也就是客户企业完全自行设计，然后委托给制造商生产。

字节交换机采用“JDM+CM”模式，即联合设计制造+委托生产。这种模式不是简单的贴牌，而是联合设计与委托生产的组合，更能保证产品的质量和性能。“JDM+CM”，即联合设计制造+委托生产，这可不是贴牌，人家说自研，完全没毛病。

字节进军交换机领域并不是一时兴起，而是互联网大厂自研基础设施的大势所趋。

从谷歌、Facebook到BAT，互联网巨头们都在积极布局自研基础设施，包括服务器、存储、交换机，甚至AI芯片、DPU、主芯片等。

这样做，一方面可以有效降低成本。以字节为例，每年采购交换机的支出高达数十亿元。通过自研，字节可以节省大量成本。

另一方面，自研可以满足大厂们对软件和硬件的定制化需求，让设备更纯粹地扛活。

因此，更低的成本、更方便的运维、极简且定制的功能，这些都是大厂们看重的。最后一个问题，有吃瓜群众评论，为啥字节“不务正业”非要搞交换机呢？难道字节是看重交换机那点可怜巴巴的市场吗？非也，其实互联网大厂自研基础设施，是大势所趋，也是真实刚需。从国外的谷歌、Facebook到国内BAT，都有自研的经历。（Facebook自研交换机：Backpack和miniPack）从服务器到存储到交换机，甚至到AI芯片、DPU、主芯片，互联网巨头们一直在努力。一方面是他们用量太大，通过自研是真的可以有效降低成本。

另一方面，大厂们会根据自己的业务场景需求，来定制软件和硬件，让这些设备更纯粹的扛活。所以，更低的成本、更方便运维、极简且定制的功能，这些是大厂们看重的，其实前面视频里，字节也多次强调了成本的节省、功耗的节省、运维的简化。

这不是交换机厂商的宣传标签，这是人家真实的需求啊。

数据中心/智算中心的交换机需求量激增，主要是由于大模型时代GPU服务器场景中，一台8卡服务器需要占用8个400G/800G交换机端口，且冗余拓扑要求增加了交换机的数量需求。

因此，国内大厂纷纷自研交换机，例如阿里云推出了磐久交换机，覆盖从100G到400G的全系列产品。/服务器。但是在现代数据中心/智算中心里，尤其是大模型时代GPU服务器场景，一台8卡服务器，就要占用8个400G/800G交换机端口，再加上冗余拓扑要求，交换机的需求数量大大提升了。

所以，你看到，国内大厂都在自研交换机，阿里云推出了磐久交换机，从100G到400G全有。

（阿里自研交换机）

鹅厂则搞出了星脉网络，而且，鹅厂不仅有交换机，还有自研的光传输呢。

（腾讯自研交换机TCS9500）

鹅厂自研光传送系统OPC-8开辟万亿级市场

根据IDC交换机市场跟踪数据，ODM Direct市场规模庞大，是互联网大厂的重要战场。其中，鹅厂自研光传送系统OPC-8便是ODM Direct的典型代表。OPC-8以其出色的性能和可靠性，为互联网大厂提供高品质的光传送解决方案，帮助其构建安全、稳定、高效的网络基础设施。OPC-8的成功，也为鹅厂在ODM Direct市场树立了标杆。（鹅厂自研光传送系统OPC-8）这块市场有多大呢，从IDC的交换机市场跟踪数据上，我们可以大概揣摩出来。

下图橙色的部分，每次排名里那个神秘的“ODM Direct”，主要就是这类互联网大厂们干的。

所以，字节做交换机，并非「突袭」，更非玩票，而是谋定后动，顺势而为。

-对此，您有什么看法见解？-

-欢迎在评论区留言探讨和分享。-