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(lián)盟，共同制定一項新的行業(yè)標準，致力于推進數(shù)據(jù)中心中擴展AI系統(tǒng)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(lián)盟董事會新成員。

UALink聯(lián)盟宣布，正式發(fā)布UALink 1.0規(guī)范，意味著小組成員現(xiàn)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(nèi)，讓接入的GPU等加速器附帶的內(nèi)存之間實現(xiàn)直接加載和存儲，提升共同完成大規(guī)模計算任務的效率。

UALink協(xié)議棧包括四個硬件優(yōu)化層，分別是物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、事務層和協(xié)議層。其中物理層使用標準以太網(wǎng)組件（例如200GBASE-KR1/CR1），并包括使用FEC減少延遲的修改；數(shù)據(jù)鏈路層將事務層的64字節(jié)的數(shù)據(jù)打包成640字節(jié)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(xiàn)壓縮尋址，在實際工作負載下以高達95%的協(xié)議效率簡化數(shù)據(jù)傳輸。針對現(xiàn)代數(shù)據(jù)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(wǎng)等標準接口進行管理。

UALink 1.0規(guī)范支持每通道200 GT/s的雙向數(shù)據(jù)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(fā)送和接收方向的速度最高可達800 GT/s。

單個UALink 1.0系統(tǒng)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(xiàn)精確路由。UALink 電纜長度經(jīng)過優(yōu)化，長度小于4米，在64B/640B有效載荷下實現(xiàn)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(lián)盟的創(chuàng)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(xié)議。UALink 1.0規(guī)范允許在連接到處理器的內(nèi)存之間直接傳輸數(shù)據(jù)，這對于AI訓練工作負載尤其重要。

UALink 1.0規(guī)范發(fā)布對行業(yè)的影響解讀

打破NVIDIA的生態(tài)壟斷，推動行業(yè)多元化

NVIDIA憑借NVLink+InfiniBand的封閉生態(tài)，在AI加速器市場占據(jù)主導地位。UALink的推出標志著頭部廠商聯(lián)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(lián)方案，加速其AI芯片（如AMD Instinct、Intel Gaudi）的市場滲透。 可能迫使NVIDIA調(diào)整策略，如開放部分技術或降低NVLink授權成本。

技術優(yōu)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(shù)千節(jié)點，媲美InfiniBand的集群能力。

低延遲：針對AI訓練/推理優(yōu)化，減少數(shù)據(jù)同步開銷。

應用場景：

大規(guī)模AI模型訓練（如LLM、多模態(tài)模型）。

高性能計算（HPC）中的GPU密集型任務。

重構數(shù)據(jù)中心硬件生態(tài)

設備層：

加速專用交換芯片（如博通、思科）的研發(fā)，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(nèi)/間互聯(lián)效率。

軟件層：

需配套開發(fā)統(tǒng)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(xié)議優(yōu)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(guī)模集群）。

替代傳統(tǒng)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(fā)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(tài)建設挑戰(zhàn)，但憑借聯(lián)盟成員的行業(yè)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(lián)方案的廣大企業(yè)與研究機構。

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