2025 OCP 高峰會》乙太網是 Scale-Up 關鍵技術！博通推業界首款 800G AI 乙太網 NIC
隨著2025 年OCP 高峰會（2025 OCP Global Summit）來到第二日，身為OCP 重要廠商的博通也發表主題演講，以「人工智慧擴展的網路架構」（Networking for AI Scaling）為題，強調乙太網（Ethernet）的重要性，表示除了用於水平擴展（Scale-Out），在垂直擴展（Scale-Up）上也是不二選擇。
談到乙太網的優勢，博通資深副總裁暨核心交換器事業群總經理Ram Velaga 指出，它具有開放性（open）、互通性（interoperable）、可組合性（composable）的生態系與技術基礎，因為沒有專有技術束縛，可以讓各企業按自身合適的方式進行設計。
近期有間公司宣布三項資料中心計畫，相信很多人都疑惑，為何要蓋這麼多資料中心、投入這麼多電力？Velaga 指出，原因是機器學習和人工智慧的本質就是一種「分散式運算系統」（Distributed computing system），沒有一顆XPU 的規模足以單獨處理所需的工作負載，必須將多個XPU 連結、協作，這正是「網路」發揮關鍵作用之處，而「網路」就是「電腦」（The network is the computer.）。
由於乙太網開放、具韌性且經濟實惠，不管是Scale-Up、Scale-Out 還是Scale-Across（跨資料中心擴展），乙太網都是能同時覆蓋這三個層面的網路技術。
Scale-Up 是什麼？為何乙太網適合 Scale-Up？
Scale-Up 是確保當有多顆 XPU 時，其中一顆 XPU 上的 HBM 能被其他 XPU 存取。每一顆 XPU 與其連接的 HBM 之間的頻寬大約是 40Tb/s，因為通常搭載 4 顆 HBM、每顆速度約 9.6Tb/s；未來每顆 XPU 擁有 8 顆 HBM，每顆約達 12.8Tb/s，總頻寬可達 100Tb/s。Velaga 解釋，當兩顆 XPU 要互通資料時，網路傳輸時就需要非常高的頻寬，這正是 Scale-Up 最關鍵的要素之一，目前已經有 ESUN（Ethernet for Scale-Up Networking）聯盟，相信乙太網的開放性會在這部分帶來很大的差異。
隨著越來越多間公司需要採購XPU，若僅依賴單一供應商，將面臨壟斷狀況，因此需要異質生態系，讓不同公司開發自家XPU，各自擁有工程團隊、專利創新，才能持續推動技術發展。
Velaga 表示，非乙太網技術會試圖定義XPU 內部如何運作與連接，而乙太網則是在設計上有明確分界，即「XPU 運作與網路層運作分離（decouple）」，一邊是XPU 內部運作，一邊是乙太網的網路層處理。
如此一來，各家公司可自由發揮創新，按自身合適方式進行擴展，思考如何調度流量（traffic scheduling）、處理記憶體語意（memory semantics）以及設計上層軟體層。在這些設計下，底層的乙太網則維持簡單與標準化，一切基於現有標準和既有規範，沒有「專有」（proprietary） 的東西。目前許多公司也有共識，決定攜手合作，推動乙太網成為Scale-Up 網路的核心技術。
博通推業界首款800G AI 乙太網路NIC
除了晶片與硬體外，軟體支援也是乙太網Scale-Up 相當重要的一環。Velaga 指出，OCP 已成立一個工作小組，確保用於乙太網Scale-Up 的軟體能開發和使用。這套軟體是SONiC 的一個版本。
至於成本方面，相比建造十萬顆GPU 叢集的成本至少要30 億美元，建構同等規模的乙太網路，成本可能低於一億美元（不含纜線與網路介面卡NIC）。而當乙太網路交換器的頻寬提升至100 Tb/s 時，反而能使網路層級精簡，能降低網路壅塞、減少光模組和交換器數量、降低整體網路延遲，進而大幅縮短任務完成時間。
針對乙太網是否低延遲，Velaga 則表示乙太網能建構全球最低延遲的互連網路，且可突破實體機櫃與銅線長度的限制，能橫跨多排機櫃、甚至跨資料中心運作的網路技術，其中一個關鍵是不斷提升乙太網交換器的頻寬能力，也因此，博通力拚平均每18~24 個月交換器頻寬倍增。
目前博通已經進入第三代CPO 技術，其交換器平台不僅支援自家CPO，也支援合作夥伴（如NTT）開發的共封裝光學模組。同時，博通也在這次OCP 高峰會中發表「ThorUltra」晶片，是業界首款真正的800Gb NIC 產品。
該產品支援兩種不同的外型規格，無論8x100G 還是4x200G，都符合Ultra Ethernet 標準，並專注於強化RDMA（遠端直接記憶體存取）技術，包含多封裝傳輸（Multi-packing）、亂序資料放置（Out-of-order placement）、選擇性重試（Selective retries）等特性，都是建構數十萬GPU 叢集以實現RDMA 擴展規模所必需的要素。而這款產品能夠連接到任何品牌的乙太網交換器、使用任何廠牌的纜線，或者搭配任何XPU，效能都不會受影響。
（首圖來源：科技新報）