去年AMD、博通（Broadcom）、思科（Cisco）、谷歌（Google）、Hewlett Packard Enterprise （HPE）、英特爾（Intel）、Meta和微軟（Microsoft）宣布成立Ultra Accelerator Link （UALink）聯盟，共同制定一項新的行業標準，致力于推進數據中心中擴展AI系統的高速和低延遲通信。隨后蘋果、阿里云、以及Synopsys加入，被選為UALink聯盟董事會新成員。

UALink聯盟宣布，正式發布UALink 1.0規范，意味著小組成員現在可以對支持新技術的芯片進行流片。其允許在一個計算集群（Pod）內，讓接入的GPU等加速器附帶的內存之間實現直接加載和存儲，提升共同完成大規模計算任務的效率。

UALink協議棧包括四個硬件優化層，分別是物理層、數據鏈路層、事務層和協議層。其中物理層使用標準以太網組件（例如200GBASE-KR1/CR1），并包括使用FEC減少延遲的修改；數據鏈路層將事務層的64字節的數據打包成640字節的單位，應用CRC和可選的重試邏輯，另外還負責處理設備間的消息傳遞；事務層實現壓縮尋址，在實際工作負載下以高達95%的協議效率簡化數據傳輸。針對現代數據中心使用，還集成了安全和管理功能，計算集群將通過專用控制軟件和固件代理，使用PCIe和以太網等標準接口進行管理。

UALink 1.0規范支持每通道200 GT/s的雙向數據速率，信號速率為212.5 GT/s，以適應前向糾錯和編碼開銷。UALink可以配置為x1、x2或x4通道，其中四通道鏈路在發送和接收方向的速度最高可達800 GT/s。

單個UALink 1.0系統支持連接多達1024個AI加速器，通過UALink交換機連接，每個AI加速器分配一個端口和一個10-bit唯一標識符，以實現精確路由。UALink 電纜長度經過優化，長度小于4米，在64B/640B有效載荷下實現小于1μs的往返延遲。此外，這些鏈路支持跨一到四個機架的確定性性能。

在外界看來，UALink聯盟的創立就是為了改變英偉達在人工智能芯片領域一家獨大的格局，競爭目標是稱為“NVLink”的互連通信協議。UALink 1.0規范允許在連接到處理器的內存之間直接傳輸數據，這對于AI訓練工作負載尤其重要。

UALink 1.0規范發布對行業的影響解讀

打破NVIDIA的生態壟斷，推動行業多元化

NVIDIA憑借NVLink+InfiniBand的封閉生態，在AI加速器市場占據主導地位。UALink的推出標志著頭部廠商聯合“去NVIDIA化”，通過開放標準降低對單一供應商的依賴。為AMD、英特爾等GPU廠商提供跨品牌互聯方案，加速其AI芯片（如AMD Instinct、Intel Gaudi）的市場滲透。 可能迫使NVIDIA調整策略，如開放部分技術或降低NVLink授權成本。

技術優勢：更高帶寬與擴展性

單鏈路帶寬達1.5TB/s（雙向），超越NVLink 4.0的900GB/s。

拓撲靈活性：支持直接GPU-GPU連接或通過UALink Switch擴展至數千節點，媲美InfiniBand的集群能力。

低延遲：針對AI訓練/推理優化，減少數據同步開銷。

應用場景：

大規模AI模型訓練（如LLM、多模態模型）。

高性能計算（HPC）中的GPU密集型任務。

重構數據中心硬件生態

設備層：

加速專用交換芯片（如博通、思科）的研發，替代部分InfiniBand交換機市場。

推動PCIe 6.0+UALink的混合架構，提升服務器內/間互聯效率。

軟件層：

需配套開發統一驅動和通信庫（類似NVIDIA的NCCL），兼容PyTorch、TensorFlow等框架。

可能催生新的RDMA協議優化方案。

對云計算與超算的影響

云服務商如Google Cloud、Azure）：

可通過UALink構建異構加速器集群，靈活搭配AMD/Intel/自研芯片，降低TCO（總擁有成本）。

提供更細粒度的AI算力租賃服務（如單GPU到超大規模集群）。

替代傳統InfiniBand方案，降低部署成本，同時滿足AI與科學計算的雙重需求。UALink 1.0的發布是AI基礎設施領域的一次重要變革，其核心價值在于打破封閉、促進競爭。盡管面臨生態建設挑戰，但憑借聯盟成員的行業影響力，有望重塑AI算力底層架構，最終受益的將是需要高性能、低成本互聯方案的廣大企業與研究機構。

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