电子行业点评报告：算力芯片看点系列-英伟达Scale-out网络为何兼有IB和以太网？
应用介绍
IB与Ethernet之争，性能与通用性的博弈。InfiniBand（IB）和以太网（Ethernet）是两种常见而又不同的网络技术。二者对比来看，IB在带宽、延迟、可靠性方面的表现更为出色，适合需要高性能通信的场景；而以太网因其较低的成本和广泛兼容性，在一般网络应用中更为普及。两种技术逐渐走向融合，2010年IBTA提出RoCE v1，IB与RoCE协议栈在传输层以上是相同的，在链路层中以太网替代了IB，2014年IBTA进一步改进提出RoCE v2，在RoCE v1的基础上融合以太网网络层，使得RoCE v2协议数据包可以在第3层进行路由，可扩展性更优。2023年7月，AMD、Arista、Broadcom、思科、英特尔等企业联合成立超级以太网联盟，意图开发一种新的以太网传输层协议——超以太网传输（UET）协议，用来更好地满足人工智能和HPC工作负载的需求。
英伟达如何实现Scale-out互连？NVIDIA的网络布局涵盖了三种主要技术：NVLink、InfiniBand和Ethernet，它们具有各自不同的技术特点、应用场景和优势。NVLink作为NVIDIA专有的GPU间高速互连技术（Scale-up环节），与GPU联系紧密并同步演进，因此演进速度最快。IB协议由于NVIDIA/Mellanox的主导地位以及其针对数据中心、HPC、AI集群等特定用途，其演进速度受到标准生态掣肘相对较小。而Ethernet作为完全开放的标准，由于需要考虑跨代兼容和多厂商互通的问题，其演进速度相对较慢。因此在GTC2024大会上，224G SerDes技术最先在NVL72电缆背板系统中得到应用，224G代际IB标准协议的QuantumX800交换机和ConnectX-8超级网卡也首次发布，与此同时以太网Spectrum X800交换机和BlueField-3超级网卡仍然采用的是112G代际。
从英伟达IB与Ethernet方案，看二者技术差异？网络技术核心关注的是带宽、时延等指标，IB和以太网交换机应用不同技术以追求更高的带宽、更低的延迟。作为具有原生RDMA架构的无损网络，加上其特有的SHARP技术，IB实现了更快的数据传输和更低的延迟，成为极致性能的代表。而NVIDIA以太网平台通过部署无损网络、RoCE、拥塞控制等技术，不断提升性能以追赶IB。
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