公众号记得加星标⭐️，第一时间看推送不会错过。 最后，在规范互操作性的限制范围内，供应商之间仍然存在差异化的空间。这一特性使现有的以太网 供应商生态系统能够在活跃且规模庞大的市场中充分发挥其快速创新周期和发展潜力。在许多情况 下，例如数据包负载平衡或快速丢包检测，该规范提出了一组实现兼容协议的选项，但并未强制要求 任何选项。供应商可以采用其中一种建议的方法，也可以自行研发创新。 扩大以太网的范围 除了吞吐量之外，以太网还经常被用作从 A 点到 B 点的即插即用互连。超级以太网区分三种网络类 型：本地网络（通常称为纵向扩展）、后端网络（通常称为横向扩展）和前端网络。 在讨论 HPC 领域的互连时，InfiniBand 通常位居榜首。然而，当转向企业领域时，首选的互连 是以太网。进入人工智能领域，系统的节点数正在变得越来越大。事实上，扩展到如此大的数字 对许多网络来说都是一个挑战。庞大的 xAI Colosus 系统使用 Nvidia Spectrum-X 以太网。正 如 Nvidia 网络副总裁Gilad Shainer所说，"唯一一个通过在整个系统上运行单任务工作负载而 成功达到这一规模（100,000 个节 ...

AI Pod概念与架构 - AI Pod是预配置的模块化基础设施解决方案，集成计算、存储、网络和软件组件以优化AI工作负载部署效率[2] - 每个机架可视为一个AI Pod，纵向扩展（Scale-Up）指单个Pod内增加处理器/内存等资源，横向扩展（Scale-Out）指增加更多Pod节点[4] - XPU为通用处理器术语，涵盖CPU/GPU/NPU/TPU/DPU/FPGA/ASIC等类型，单个XPU刀片通常含2-8个XPU设备[4][6] 扩展模式技术对比 纵向扩展 - 优势：直接添加资源即可扩展，适合传统架构应用；可充分利用高性能服务器硬件（如高效CPU、AI加速器、NVMe存储）[8] - 限制：存在物理硬件瓶颈（如内存或CPU利用率无法线性平衡），托管成本随服务器规模显著上升[8] - 适用场景：内存/处理密集型的数据库服务或容器化应用，示例配置从1CPU/2GB内存扩展至4CPU/8GB内存[8][9] 横向扩展 - 优势：支持长期增量扩展，易缩减规模释放资源，可使用商用服务器降低成本[12] - 挑战：需重构单体架构应用，网络复杂性和跨节点数据一致性管理难度增加[13] - 通信需求：Pod内需极低延迟（如NVLink），Pod间依赖高带宽方案（如InfiniBand/超级以太网）[11][13] 关键硬件与互连技术 - NVIDIA B200 GPU晶体管数量超2000亿，体现XPU设备的高计算密度[5] - InfiniBand与超级以太网竞争数据中心互连标准，后者由AMD/英特尔/微软等推动，强调开放性与互操作性[9][13] - UALink可能成为跨XPU供应商的通用高速互连方案，但NVIDIA对其前景持保留态度[13]

文章核心观点 AI和HPC数据中心计算节点需超越芯片或封装获取更多资源，但目前无开放扩展协议，新协议UALink和超级以太网旨在解决纵向和横向扩展通信缺陷，预计2026年底开始出现在数据中心 [1][26] 多种通信任务 - 计算节点容量有限，需依赖其他节点分配问题，通信协议分三类，最低级是芯片到芯片互连，中间通信级别可扩展，UALink在此发挥作用 [3] - UALink可连接主GPU单元，增加带宽、减少延迟，能与任何加速器配合，抽象加速器区别，优化xPU到xPU内存通信 [4] 超越机架 - 机架外资源需通过以太网横向扩展通信，与纵向扩展覆盖范围不同 [5] - 超级以太网建立在传统以太网之上，解决横向扩展问题，加速数据中心以太网 [6] 扩展：一片绿地 - 现有扩展技术由专有解决方案组成，效率低，UALink联盟成立，目标是促进AI加速器操作，由事务层、数据链路层和物理层组成 [8] - UALink针对AI和HPC工作负载优化，不具备PCIe所有功能，但满足特定需求，初始版本为224Gbps和半速版，后续推-128版本，预计不挑战PCIe或CXL [9] - UALink 1.0规范预计下个季度内推出并免费下载 [10] 横向扩展：基于以太网构建 - 以太网广泛应用，但尾部延迟损害性能，通信延迟不固定、不可预测，对AI和HPC工作负载问题严重 [12][13] - 超级以太网联盟针对通信提供强制和可选功能，可通过网络接口卡或结构端点连接，CPU和GPU均可参与 [14][15] 为以太网添加层 - 超级以太网在标准以太网基础上添加第3层和第4层，传输层管理事务语义，减少整体系统延迟，第3层仅用IP未更改 [17] - 传输层在端点实现，源端点决策，接收端点反馈，出现问题数据包发送NACK及诊断信息，源重新选择路径 [17][18] 新功能有助于减少尾部延迟 - 超级以太网通过无序交付、链路级重试、流量控制和数据包喷射减少延迟，部分功能可选，早期网络需交换机升级才有链路级重试功能 [20][21] - 这些功能提供更快传输选项，减少重试次数，虽可能增加名义延迟，但减少尾部延迟，使系统更快开始 [22] - 超级以太网1.0规范预计4月或5月发布，端点创建快，交换机升级慢，UEC保持对协议控制，与多组织合作避免分叉 [23][24] 结论 - AI是杀手级应用，HPC可搭便车，超级以太网允许选择交易语义，两项协议规范2025年上半年推出，经评估后应用到硅片，2026年底可能出现在数据中心 [26]