深度丨拒絕英偉達(dá)壟斷，八大科技巨頭組團(tuán)推出UALink

作者 | 方文三

前言：

當(dāng)前，眾多企業(yè)正積極嘗試引入標(biāo)準(zhǔn)PCIe交換機(jī)，并據(jù)此構(gòu)建基于PCIe的架構(gòu)體系，以實(shí)現(xiàn)對(duì)更多加速器的有效擴(kuò)展。

盡管如此，業(yè)界領(lǐng)軍企業(yè)對(duì)此類做法多持審慎態(tài)度，將其視為一種權(quán)宜之計(jì)。

相較之下，英偉達(dá)的NVLink技術(shù)已確立為行業(yè)內(nèi)橫向擴(kuò)展技術(shù)的典范，獲得了廣泛認(rèn)可。

如今，一個(gè)致力于打破專有技術(shù)壁壘的開放標(biāo)準(zhǔn)陣營(yíng)正逐漸嶄露頭角。

英偉達(dá)的NVLink讓廠商們心生不安

作為英偉達(dá)的核心技術(shù)，NVLink在GPU網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)中占據(jù)重要地位，其對(duì)于提升數(shù)據(jù)傳輸效率和處理性能具有顯著作用。

NVLink技術(shù)實(shí)現(xiàn)了GPU與支持該技術(shù)的CPU之間以及多個(gè)GPU之間的高帶寬直接連接，從而大幅提升了整體性能。

然而，值得注意的是，NVLink技術(shù)并未向行業(yè)開放，這在一定程度上影響了其他廠商在相關(guān)領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)力。

盡管英偉達(dá)的AI系統(tǒng)在市場(chǎng)上表現(xiàn)出色，但人們往往忽視了其背后的眾多關(guān)鍵技術(shù)。

實(shí)際上，英偉達(dá)不僅擁有出色的GPU和軟件，還在跨多個(gè)GPU和系統(tǒng)橫向擴(kuò)展工作負(fù)載方面擁有豐富的技術(shù)積累。

這些技術(shù)包括芯片上和封裝上互連、用于服務(wù)器或pod中GPU到GPU通信的NVLink、用于超pod擴(kuò)展的Infiniband以及連接到更龐大基礎(chǔ)設(shè)施的以太網(wǎng)等。

IBM指出，NVLink技術(shù)使得CPU與GPU之間能夠?qū)崿F(xiàn)快速數(shù)據(jù)交換，從而提升了整個(gè)計(jì)算系統(tǒng)的數(shù)據(jù)吞吐量，有效克服了加速計(jì)算領(lǐng)域的一大瓶頸。

隨著英偉達(dá)GPU芯片的更新迭代，NVLink技術(shù)也在不斷進(jìn)化。

從2017年的NVLink 2.0到2020年的NVLink 3.0，再到2022年的NVLink 4.0，每一次更新都帶來(lái)了更高的性能和更廣泛的應(yīng)用場(chǎng)景。

在2024年的GTC大會(huì)上，英偉達(dá)推出了全新的NVLink 5.0技術(shù)，并與最新一代Blackwell芯片一同亮相。

這一技術(shù)極大地提升了大型多GPU系統(tǒng)的可擴(kuò)展性，單個(gè)Blackwell Tensor Core GPU支持多達(dá)18個(gè)NVLink 100GB/s連接，總帶寬達(dá)到1.8TB/s，較上一代產(chǎn)品提升了兩倍之多。

此外，NVLink 5.0技術(shù)還支持跨節(jié)點(diǎn)擴(kuò)展，通過NVLink Switch實(shí)現(xiàn)無(wú)縫、高帶寬、多節(jié)點(diǎn)GPU集群的構(gòu)建，從而滿足數(shù)據(jù)中心級(jí)別的大型GPU需求。

利用NVLink技術(shù)，多服務(wù)器集群能夠平衡GPU通信與增加的計(jì)算量，從而實(shí)現(xiàn)了更高的性能和效率。

例如，在GB200 NVL72等服務(wù)器平臺(tái)上，NVLink技術(shù)的應(yīng)用使得這些平臺(tái)能夠支持更為復(fù)雜的大型模型，并提供了更高的可擴(kuò)展性。

這些優(yōu)勢(shì)使得英偉達(dá)在GPU網(wǎng)絡(luò)通信領(lǐng)域繼續(xù)保持領(lǐng)先地位，并為其在AI、數(shù)據(jù)中心等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用提供了有力支持。

八大科技巨頭組團(tuán)推出UALink

近日，包括谷歌、Meta、微軟、AMD、英特爾、博通、思科、惠普在內(nèi)的科技巨頭聯(lián)合宣布成立Ultra Accelerator Link（UALink）聯(lián)盟，致力于開發(fā)人工智能數(shù)據(jù)中心GPU網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)的全新行業(yè)開放標(biāo)準(zhǔn)。

此舉旨在打破英偉達(dá)在市場(chǎng)上的壟斷地位，推動(dòng)行業(yè)內(nèi)的競(jìng)爭(zhēng)與創(chuàng)新。

UALink倡議由AMD牽頭提出，得到了英特爾、博通等公司的積極響應(yīng)與支持。

作為倡導(dǎo)組織的成員，思科、谷歌、惠普、Meta和微軟等公司亦表示大力支持。

該倡議致力于構(gòu)建一種內(nèi)存語(yǔ)義結(jié)構(gòu)，在首個(gè)版本規(guī)范中便支持?jǐn)U展至1024個(gè)端點(diǎn)，以適應(yīng)不同規(guī)模的AI計(jì)算需求。

UALink聯(lián)盟計(jì)劃推出的首個(gè)UALink 1.0版本將實(shí)現(xiàn)AMD的Instinct GPU和英特爾的Gaudi等專用處理器之間的直接數(shù)據(jù)傳輸，從而顯著提升AI計(jì)算的性能與效率。

UALink的高速I/O通信設(shè)計(jì)與協(xié)議展現(xiàn)出強(qiáng)大的技術(shù)實(shí)力，彰顯了聯(lián)盟成員挑戰(zhàn)市場(chǎng)領(lǐng)導(dǎo)者的決心。

UALink專家組將負(fù)責(zé)制定管理數(shù)據(jù)中心中不同GPU之間連接的標(biāo)準(zhǔn)，并預(yù)計(jì)于2024年第三季度向聯(lián)盟成員提供這些標(biāo)準(zhǔn)。

此舉將為其他廠商提供更多參與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的機(jī)會(huì)，進(jìn)一步推動(dòng)行業(yè)的創(chuàng)新與發(fā)展。

去年，Ultra Ethernet技術(shù)的出現(xiàn)為行業(yè)帶來(lái)了增強(qiáng)型以太網(wǎng)作為Infiniband的替代方案。

今年，UALink的推出更是劍指NVLink，旨在打破其市場(chǎng)壟斷地位。

UALink的推出為業(yè)界其他公司提供了追趕英偉達(dá)步伐的契機(jī)。

隨著AI計(jì)算需求的不斷增長(zhǎng)，擁有一個(gè)穩(wěn)健、低延遲且可高效擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)對(duì)于提升計(jì)算性能至關(guān)重要。

UALink及行業(yè)規(guī)范的制定將有助于為AI工作負(fù)載創(chuàng)建開放的高性能環(huán)境，推動(dòng)行業(yè)的持續(xù)進(jìn)步。

UALink工作組將致力于制定規(guī)范，以界定AI計(jì)算容器組中加速器與交換機(jī)之間進(jìn)行縱向擴(kuò)展通信所需的高速低延遲互連。

通過標(biāo)準(zhǔn)化接口和實(shí)現(xiàn)方式，UALink將為新一代AI數(shù)據(jù)中心提供更加高效、靈活的AI和機(jī)器學(xué)習(xí)、高性能計(jì)算以及云應(yīng)用程序解決方案。

微軟、谷歌以及Meta等或是最大受益者

對(duì)于AMD和英特爾等業(yè)界巨頭，UALink的推出為它們提供了一條復(fù)制NVLink和NVSwitch功能的路徑，并促進(jìn)了與其他企業(yè)的合作與成果共享。

博通等公司在UALink的助力下，可生產(chǎn)UALink交換機(jī)，有效推動(dòng)其他公司的規(guī)模擴(kuò)張。

AMD數(shù)據(jù)中心總經(jīng)理Forrest Norrod明確指出，行業(yè)亟需開放標(biāo)準(zhǔn)以推動(dòng)持續(xù)發(fā)展，并鼓勵(lì)多家公司共同參與價(jià)值創(chuàng)造。首批UALink產(chǎn)品預(yù)計(jì)將在未來(lái)幾年內(nèi)陸續(xù)問世。

博通數(shù)據(jù)中心副總裁Jas Tremblay表示，作為UALink聯(lián)盟的創(chuàng)始成員，博通一直致力于將AI技術(shù)融入數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域，并支持開放生態(tài)系統(tǒng)協(xié)作，這對(duì)于實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展至關(guān)重要。

思科通用硬件集團(tuán)執(zhí)行副總裁Martin Lund亦強(qiáng)調(diào)，隨著AI工作負(fù)載的不斷增長(zhǎng)，高性能互連技術(shù)的重要性日益凸顯。

思科將積極參與UALink的開發(fā)，共同打造可擴(kuò)展且開放的解決方案，以應(yīng)對(duì)構(gòu)建AI超級(jí)計(jì)算機(jī)所面臨的挑戰(zhàn)。

UALink的最大潛在受益者可能包括微軟、谷歌和Meta等科技巨頭。

這些公司已投入數(shù)十億美元購(gòu)買英偉達(dá)GPU以支持云服務(wù)和AI模型訓(xùn)練，并期望通過UALink降低對(duì)主導(dǎo)供應(yīng)商的依賴。

目前，谷歌已擁有TPU和Axion定制芯片，亞馬遜推出了多個(gè)AI芯片系列，微軟推出了Maia和Cobalt芯片，而Meta也在不斷完善其加速器陣容。

微軟與OpenAI計(jì)劃投入1000億美元建造超級(jí)計(jì)算機(jī)，并將采用Cobalt和Maia芯片。UALink將成為連接這些高性能芯片的關(guān)鍵技術(shù)。

對(duì)于AMD和英特爾等公司而言，UALink不僅提供了一條復(fù)制NVLink和NVSwitch功能的途徑，還促進(jìn)了與其他企業(yè)的合作與成果共享。

英特爾今年的AI加速器銷售額已達(dá)到數(shù)億美元，盡管銷量相對(duì)較小，但UALink有望助力其擴(kuò)大市場(chǎng)份額。

AMD今年也將銷售數(shù)十億美元的MI300X產(chǎn)品，盡管與英偉達(dá)在AI領(lǐng)域的規(guī)模相比仍有差距，但UALink的推出將為其帶來(lái)新的發(fā)展機(jī)遇。

此外，UALink的推廣和應(yīng)用還將為博通等公司創(chuàng)造新的商機(jī)。

這些公司可利用UALink技術(shù)生產(chǎn)UALink交換機(jī)，協(xié)助其他公司擴(kuò)大規(guī)模，并在多家公司的加速器產(chǎn)品上廣泛應(yīng)用這些交換機(jī)，共同推動(dòng)行業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步。

結(jié)尾：

值得一提的是，UALink聯(lián)盟并未將英偉達(dá)排除在合作范圍之外，然而，鑒于英偉達(dá)的商業(yè)利益主要聚焦于推廣和維護(hù)其專有技術(shù)生態(tài)系統(tǒng)，預(yù)計(jì)其不會(huì)主動(dòng)加入U(xiǎn)ALink聯(lián)盟。

顯而易見，UALink將對(duì)英偉達(dá)的市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)造成一定削弱。

不過，從現(xiàn)實(shí)角度來(lái)看，要在短時(shí)間內(nèi)取代英偉達(dá)的地位并不切實(shí)際。

據(jù)相關(guān)消息透露，首批UALink產(chǎn)品預(yù)計(jì)將在[幾年]后推向市場(chǎng)。

然而，盡管面臨諸多挑戰(zhàn)，UALink聯(lián)盟仍堅(jiān)定地認(rèn)為這一步是必須邁出的。

畢竟，沒有任何人愿意看到某一領(lǐng)域長(zhǎng)期被壟斷性企業(yè)所主導(dǎo)。

部分資料參考：通信干貨：《八大科技巨頭聯(lián)手挑戰(zhàn)英偉達(dá)，新的行業(yè)開放標(biāo)準(zhǔn)UALink來(lái)襲》，云頭條：《挑戰(zhàn)英偉達(dá) NVLink：8大IT巨頭制定UALink標(biāo)準(zhǔn)》，有新Newin：《微軟、谷歌、Meta以及AMD等硅谷巨頭聯(lián)手成立 UALink 制定統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》，SDNLAB：《英特爾、AMD等聯(lián)手推出 UALink，劍指英偉達(dá)NVLink》，半導(dǎo)體行業(yè)觀察：《芯片巨頭組團(tuán)，向英偉達(dá)NVLink開戰(zhàn)》，問芯：《英特爾、AMD、谷歌、微軟等組建[反英偉達(dá)聯(lián)盟]，聯(lián)手打造AI芯片互聯(lián)新標(biāo)準(zhǔn)》