核心观点 - AI网络技术路线中以太网与InfiniBand的竞争格局已基本明确 以太网将在AI训练和推理场景中胜出 主要基于成本优势、生态兼容性和规模化部署能力[6][8][22][23] - 当前AI网络市场仍由InfiniBand主导 主要受英伟达服务器市占率超过70%的影响 但存在设备成本高和供应链依赖问题[8][14] - 超以太网联盟(UEC)已成立 目标是通过优化传统以太网性能 在AI领域与InfiniBand直接竞争 创始成员包括英特尔、AMD、博通、思科、微软、Meta等头部厂商[8] AI网络技术选型关键问题 - 部署选择：需考虑是否在现有TCP/IP网络上搭建 或建设专用高性能网络[9] - 技术路线：InfiniBand与RoCE v2的取舍 涉及带宽、时延、成本等多维度比较[9][12] - 运维管理：网络故障诊断与恢复机制[9] - 多租户能力：需同时满足内部研发和对外算力服务需求[9] 网络性能需求背景 - 大模型参数量已达百亿至千亿级 自动驾驶单次训练数据规模常达PB级[10] - GPT-3量级模型需要约2TB GPU显存 必须采用分布式训练将训练时间从三十年压缩至数周[10] - 分布式系统效率瓶颈在于通信时延 单步训练时延=GPU计算时间+通信时间[10] RDMA技术对比 - 主流技术路线收敛至InfiniBand和RoCE v2 RoCEv1和iWARP已基本退出市场[12] - RoCEv2通过UDP/IP封装实现三层可达 支持ECMP负载均衡 更适合复杂拓扑[12] - 延迟表现：实验室环境下 RoCE约5µs InfiniBand约2µs 显著优于传统TCP/IP的50µs[12] InfiniBand技术特征 - 典型组网：子网管理器(SM)+IB网卡+交换机+专用线缆/光模块[13] - 端口速率：HDR 200Gbps已商用 NDR 400Gbps正在落地 Quantum-2交换机支持64×400G连接[13] - 核心优势：原生无损传输(基于credit流控)和自适应路由能力[14][15] - 市场格局：英伟达市占率超70% 但Intel、Cisco、HPE等也有相关产品[14] RoCE v2技术特征 - 组网架构：标准以太网数据中心网络+支持RoCE的NIC和交换机[15] - 端口速率：50Gbps起步 商用产品已支持400Gbps[15] - 生态优势：沿用现有以太网布线标准 光模块体系兼容性强[15] - 工程挑战：需精细调优PFC、ECN等参数才能实现大规模无损传输[15] 直接性能对比 InfiniBand优势 - 带宽/速率高：专注端口速率快速提升[20] - 传输时延低：单跳转发时延<100ns[20] - 在网计算能力：交换机可理解业务报文[20] - 无损传输：基于credit的链路级流控[20] 以太网优势 - 线缆带宽和端口速度优于InfiniBand[21] - 大集群组网仅需两层结构 规模可达InfiniBand的4倍[21] - 动态负载平衡、端到端拥塞管理等特性更完善[21] - 整体功耗更低 交换机数量少3倍[21] 应用场景趋势 - 推理场景：以太网更适配 因其与前端网络兼容性好 且支持多租户[22][23] - 训练场景：InfiniBand当前占优 但以太网通过RoCE v2正在追赶[8][15] - 成本因素：以太网部署成本显著低于InfiniBand[21][23]