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日前，2025開放數(shù)據(jù)中心委員會(以下簡稱ODCC)春季全會在揚州召開，中國數(shù)字EDA/IP龍頭企業(yè)上海合見工業(yè)軟件集團有限公司（簡稱“合見工軟”）作為ODCC成員單位亮相大會，合見工軟副總裁楊凱作為ODCC網(wǎng)絡(luò)工作組代表，發(fā)布了合見針對智算網(wǎng)絡(luò)Scale-up課題ETH-X傳輸層協(xié)議(PAXI)的創(chuàng)新設(shè)計，該協(xié)議設(shè)計不僅支持內(nèi)存語義，還具備低延遲、高帶寬和高可靠性的特點，能夠支持多達256卡的全互聯(lián)，支持使用通用以太網(wǎng)交換機組網(wǎng)。同時合見工軟還推出了標準的IP和VIP產(chǎn)品，包括：傳輸層(PAXI IP) 、標準200G/400G/800G MAC/PCS/FEC IP，以及一套完整的組網(wǎng)驗證方案，為智算芯片的高效互聯(lián)設(shè)計提供了強有力的技術(shù)保障。
▲合見工軟副總裁楊凱作為網(wǎng)絡(luò)工作組代表分享
隨著大語言模型規(guī)模的持續(xù)增長和相關(guān)應用的廣泛普及，智算芯片對算力的需求呈現(xiàn)指數(shù)級增長，進而推動了芯片底層互聯(lián)技術(shù)的迅猛發(fā)展。在這一背景下，智算芯片的互聯(lián)技術(shù)在帶寬、延遲和互聯(lián)結(jié)構(gòu)等方面面臨著前所未有的挑戰(zhàn)。從傳統(tǒng)的多卡直連到超節(jié)點組網(wǎng)，原有的卡間互聯(lián)協(xié)議已難以應對日益增長的需求。隨著高速Serdes技術(shù)的成熟，新型互聯(lián)協(xié)議在智算芯片的Scale-Up組網(wǎng)中扮演了至關(guān)重要的角色。
NVIDIA使用NVLINK作為GPU Scale UP互聯(lián)技術(shù)，也是其將數(shù)百個GPU互聯(lián)成超級GPU的關(guān)鍵技術(shù)。針對超節(jié)點互聯(lián)協(xié)議，國內(nèi)外多家企業(yè)和組織提出了多種不同的Scale-Up協(xié)議。
合見工軟ETH-X Scale-Up傳輸層協(xié)議方案
功能介紹：
- 基于AXI協(xié)議和以太網(wǎng)協(xié)議的芯片間高速低延遲互聯(lián)接口
- 支持原生AXI4/APB3協(xié)議接口
- 提供3個WRR優(yōu)先級的虛擬通道
- 基于信用的端到端流量控制機制
- 支持MACL2層重傳，可支持通過以太網(wǎng)交換機的端到端重傳
- 基于RS272 FEC數(shù)據(jù)塊的L1層重傳機制
- 支持雙向延遲測量（往返時延）
- 可配置的MAC目標地址動態(tài)映射
- 支持PFC（優(yōu)先級流量控制）/Pause幀流量控制
- 支持超頻工作模式
- 可配置的AXI OST數(shù)量
通過Scale up提升算力和性能的關(guān)鍵困難之一就是延遲問題，通過ETH-X Scale-Up傳輸層協(xié)議方案可以從三個方面減少互聯(lián)延遲，進行優(yōu)化：
- 減少訪存次數(shù)——降低搬運內(nèi)存數(shù)據(jù)的總延遲，減少NOC的壓力。
- 降低鏈路延遲——使用低延遲的FEC(RS272)，簡化MAC的功能。
- 簡化軟件操作——使用內(nèi)存語義的操作，多卡做統(tǒng)一編址可當作一卡管理。
Scale-Up協(xié)議的可靠性、完整性、可實現(xiàn)性、生態(tài)適配，都需要有效的研發(fā)手段和開發(fā)方式，相關(guān)IP需要在提供給芯片廠商使用的時候就能達到最好的狀態(tài)。合見工軟現(xiàn)可為ETH-X Scale-Up協(xié)議提供商業(yè)化標準IP，包括：標準傳輸層IP+標準以太網(wǎng)MAC/PCS/FEC，IP級別的仿真驗證環(huán)境（VIP），及完整的技術(shù)文檔。
同時，Scale-Up傳輸協(xié)議復雜度較高，針對芯片設(shè)計階段，協(xié)議的可實現(xiàn)性、性能測試方案、組網(wǎng)的功能測試方案等，芯片廠商短時間內(nèi)很難具備上述能力，阻礙芯片設(shè)計企業(yè)使用新的Scale-Up傳輸層。合見工軟特此為芯片設(shè)計企業(yè)提供了成熟的ETH-X Scale-Up協(xié)議的組網(wǎng)驗證原型平臺，使用全速的400G接口對接51.2T交換機，實現(xiàn)多節(jié)點ETH-X 傳輸協(xié)議的組網(wǎng)驗證。提供開放和易用的框架，快速結(jié)合客戶的邏輯進行驗證，同時提供可擴展的驗證規(guī)模，支持8節(jié)點、16節(jié)點、最大到128節(jié)點驗證規(guī)模。幫助GPU/AI芯片廠商快速完成協(xié)議的評估和相關(guān)IP的集成，解決新協(xié)議驗證帶來挑戰(zhàn)，縮短芯片廠商研發(fā)時間，同時提供有效的軟硬件協(xié)同開發(fā)平臺，加速軟件開發(fā)。
▲合見工軟ETH-X Scale-Up組網(wǎng)驗證平臺
以太網(wǎng)超節(jié)點互聯(lián)項目是ODCC網(wǎng)絡(luò)工作組的關(guān)鍵課題之一。該項目由中國信通院、騰訊聯(lián)合GPU/CPU芯片、服務器、交換機企業(yè)等多家合作伙伴，秉承開放創(chuàng)新原則，加速推進各項先進網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在算力中心領(lǐng)域的創(chuàng)新實踐與應用落地。
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關(guān)于合見工軟
上海合見工業(yè)軟件集團有限公司（簡稱“合見工軟”）作為自主創(chuàng)新的高性能工業(yè)軟件及解決方案提供商，以EDA（電子設(shè)計自動化，Electronic Design Automation）領(lǐng)域為首先突破方向，致力于幫助半導體芯片企業(yè)解決在創(chuàng)新與發(fā)展過程中所面臨的嚴峻挑戰(zhàn)和關(guān)鍵問題，并成為他們值得信賴的合作伙伴。
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