Astera Labs (ALAB US) – How Large is the GB200 Content Opportunity?

Astera Labs一直是多空双方激烈博弈的一只票：空头看衰其PCIe retimers在英伟达GB200中的用量减少（vs. DGX）；多头则看好其最新推出的PCIe switch将帮助公司大幅提升content dollar。今天笔者就为读者朋友们来详细拆解一下Astera Labs在英伟达AI server中的content opportunity。

首先，笔者来讲解一下英伟达目前的DGX server中到底用了多少颗PCIe retimers和switches：我们知道，一个DGX server里有一张UBB（universal base board）板，上面放了8颗GPGPU，另外还有一个CPU board （被称为head node），上面放了2颗CPU。笔者根据供应链调研得知，一个标准的DGX server里会在UBB板上配置8颗PCIe Gen5 retimers （对应8颗GPGPU），以及在head node上配置8颗PCIe Gen5 retimers，对应UBB上的8颗retimers（有些MGX客户也会通过改动板子的layout来缩短数据传输距离，从而实现在head node上只放置4颗retimers，但标准版的DGX里是8+8 retimers的设计）。此外，一个DGX server里还配有2颗144 lane的PCIe Gen5 switch，用于连接CPU，GPU，以及CX7网卡。具体来说，每颗PCIe switch要连接1颗Intel或AMD的CPU，占用16 x 2 = 32 lanes；2张CX7网卡，占用16 x 2 = 32 lanes；以及4张GPGPU卡，占用16 x 4 = 64 lanes，总共占用了128 lanes，剩下的144 – 128 = 16 lanes英伟达没有规定配置，留给客户和整机厂家自由发挥（见下图，以AMD CPU DGX为例）：

这其中，PCIe Gen5 retimers英伟达采用的是Astera Labs，一颗的量产价格在$30~35（取决于客户要的量多少）；PCIe Gen5 switch则采用的是博通的PEX89144，一颗的量产价格在$400~450。

讲完了DGX server, 下面让我们来看一下英伟达GB200 compute tray的PCIe拓扑结构图：

这里大家可能有一个理解的误区：自从Astera Labs在OCP大会宣布其Scorpio PCIe Gen6 switch产品会用在GB200之后，有一些投资人误以为上图中蓝色的PCIe fanout switch即是这颗用在GB200里的PCIe switch。其实这只是一个PCIe Gen3 switch（16个uplink接Grace CPU + 18个downlink接USB/BMC/Boot/Debug network），用于管理compute tray里面的一些miscellaneous/peripherals设备，由美国analog芯片公司Diodes供应。英伟达标准版的GB200 reference design里面是没有PCIe Gen6 switch的，而只有采用非英伟达CX8网卡和/或采用非英伟达Grace CPU的hyperscalers客户才需要在GB200 compute tray里加装PCIe Gen6 switch。

我们知道，Astera Labs今年首先推出的是一款64 lane的PCIe Gen6 switch，用于连接compute tray里面的CPU/GPU/NIC/NVMe。笔者根据供应链调研得知，一张GB200卡需要对应使用2颗Astera Labs的64 lane PCIe switch，其中每颗PCIe switch要连接1颗CPU，占用17 lanes；1张NIC网卡，占用16 lanes；1张GPGPU卡，占用16 lanes；以及2个SSD（即NVMe），占用2 x 4 = 8 lanes，总共占用了57 lanes，剩下的64 – 57 = 7 lanes暂时闲置，不同客户可以根据自己需要自行配置（见下图）：

一个GB200的compute tray有两张GB200卡，因此需要配置2 x 2 = 4颗这样的64 lane PCIe switch。此外，虽然标准版的GB200 compute tray因为CPU和GPU距离很近且是通过NVLink C2C连接，因此不需要再使用PCIe retimer，但如果hyperscalers客户采用based on FPGA的自研的NIC网卡，且NIC和NVMe是放在另外一块主板之外的extended board上的话，那就仍然会需要采用4颗PCIe retimers（对应4张NIC网卡）。

以上我们讲完了英伟达DGX和GB200的PCIe拓扑结构。在下文中，笔者将会介绍Astera Labs目前已经拿到的GB200 projects，以及测算其在GB200 中的content opportunity。