خورشید در Scale-Up Ethernet در حال طلوع است

نویسنده مشترک هیو هالبروک، مدیر ارشد توسعه

از آنجایی که نیازهای هوش مصنوعی و شبکه‌های ابری زیرساخت‌های مرکز داده را به محدودیت‌های خود می‌رسانند، اپراتورها به شبکه‌هایی نیاز دارند که نه تنها با کارایی بالا و بسیار قابل اعتماد باشند، بلکه با آخرین پیشرفت‌ها در قدرت، مدیریت حرارتی و اتصال فیزیکی برای خوشه‌های متراکم از شتاب‌دهنده‌های هوش مصنوعی به‌هم‌پیوسته سازگار باشند. رشد انفجاری و توسعه سریع مدل‌های زبان بزرگ (LLM) بارهای آموزشی و استنتاج پیچیده‌ای را معرفی کرده است که ارتباط «مقیاس» عظیم و هماهنگ بین صدها تا هزاران شتاب‌دهنده ایجاد می‌کند. این نیاز به شبکه‌های کاملاً یکپارچه و مقیاس‌پذیر ایجاد می‌کند که پهنای باند بسیار بالا و اتصال با تأخیر کم را ارائه می‌کنند. اتخاذ همزمان یک اکوسیستم باز که به طراحان سیستم، شتاب دهنده و مرکز داده انعطاف پذیری برای انتخاب یک لایه انتقال بهینه شده برای استقرار و کاربرد آنها را ارائه می دهد، بسیار مهم است.

امروزه گزینه های زیادی از جمله PCIE، CXL و NVlink وجود دارد که جزایر مختلفی را برای محاسبات I/O ایجاد می کنند. اما راه‌حل‌های موجود به وضوح برای نیازهای مقیاس‌پذیری باز و متقابل بهینه‌سازی نشده‌اند. صنعت به این پارچه اتصال متقابل با سرعت بالا و تاخیر کم نیاز دارد که به پردازنده‌ها یا شتاب‌دهنده‌های هوش مصنوعی (XPU) در یک یا چند رک اجازه می‌دهد تا به عنوان یک سیستم محاسباتی یکپارچه عمل کنند و در عین حال مزایای یک راه‌حل مبتنی بر استانداردهای باز را حفظ کنند. یک بار دیگر، انتظار می رود که اترنت برنده ثابت و اکولایزر برای گسترش شبکه باشد، درست مانند امروز برای کاهش و کاهش مقیاس. برخی از ویژگی های عمومی یک شبکه در مقیاس بزرگ امکان بهینه سازی های خاص را فراهم می کند:

• بالاترین پهنای باند و کمترین تأخیر مورد نیاز در یک خوشه از صدها تا هزاران XPU
• توپولوژی تک هاپ
• مورد انتظار تحویل قابل اعتماد به منظور

این ویژگی‌ها به لایه‌های شبکه و انتقال امکان بهینه‌سازی را می‌دهند و در نتیجه سربرگ‌های کوچک‌تر و پروتکل ساده‌تری ایجاد می‌کنند و دسترسی یکپارچه و کم‌بار حافظه را بین XPU‌ها برای پشتیبانی از بسیاری از اشکال مجموعه‌ها ممکن می‌سازد.

معرفی ESUN: اترنت برای شبکه گسترده

با درک اهمیت پرداختن به موارد استفاده از هوش مصنوعی در دنیای واقعی، اکوسیستمی از رهبران صنعت متشکل از AMD، Arista، ARM، Broadcom، Cisco، HPE، Marvell، Meta، Microsoft، Nvidia، OpenAI و Oracle گرد هم آمده اند تا ابتکار ESUN را در OCP شروع کنند. اترنت برای شبکه های مقیاس پذیر که در اجلاس جهانی OCP در اکتبر 2025 رونمایی شد، یک گردش کار OCP باز است که به هدف راه حل های مقیاس پذیر مبتنی بر اترنت مبتنی بر استانداردهای باز برای همه باز است. در صورت امکان از کار IEEE و UEC بر روی اترنت استفاده می کند، با بلوک های ساختمانی در سه لایه همانطور که در شکل زیر نشان داده شده است.

1. هدرهای رایج اترنت برای قابلیت همکاری: ESUN بر روی اترنت ساخته خواهد شد تا وسیع ترین طیف پروتکل ها و موارد استفاده سطح بالاتر را فعال کند.
2. لایه پیوند داده اترنت را باز کنید: این پایه و اساس مجموعه‌های هوش مصنوعی با کارایی بالا در مقیاس خوشه‌ای XPU را فراهم می‌کند. ESUN با انتخاب مکانیسم‌های مبتنی بر استاندارد (مانند LLR، PFC و CBFC)، کارایی هزینه و انعطاف‌پذیری عملکرد را برای این شبکه‌ها ممکن می‌سازد. حتی تاخیرهای کوچک می تواند هزاران عملیات همزمان را متوقف کند.
3. لایه اترنت PHY: با تکیه بر لایه فیزیکی همه جا حاضر اترنت، قابلیت همکاری چند فروشنده و طیف گسترده ای از گزینه های اتصال فیبر و مس تضمین می شود.

شکل: در قلب ESUN یک چارچوب افزودنی اترنت مدولار با هدرهای اترنت تعریف شده، توابع لایه پیوند داده اترنت، و PHYهای اترنت کاملاً درک شده به عنوان سه بلوک اصلی ساختمان است که توسط 12 متخصص صنعت پشتیبانی می شود.

ESUN برای پشتیبانی از هر حمل و نقل لایه بالایی، از جمله حمل و نقل مبتنی بر SUE-T طراحی شده است. SUE-T (Scale-Up Ethernet Transport) یک گردش کار OCP جدید است که توسط SUE Broadcom (Ethernet Scale-Up) در OCP پیشگام شده است. به نظر می‌رسد که SUE-T عملکردی را تعریف می‌کند که می‌تواند به راحتی در یک XPU مبتنی بر ESUN برای برنامه‌ریزی قابلیت اطمینان، متعادل‌سازی بار و دسته‌بندی تراکنش‌ها ادغام شود، که برای برخی از حجم‌های کاری هوش مصنوعی تقویت‌کننده عملکرد حیاتی هستند.

جریان های کاری ESUN برای شبکه های محاسباتی قدرتمند

اساساً، چارچوب ESUN مجموعه‌ای از شتاب‌دهنده‌ها را قادر می‌سازد تا به یک ابرکامپیوتر هوش مصنوعی واحد و قدرتمند تبدیل شوند، جایی که عملکرد شبکه مستقیماً با سرعت و کارایی توسعه و اجرای مدل هوش مصنوعی مرتبط است. رویکرد لایه ای ESUN و SUE-T بر روی اترنت، نوآوری را بدون تکه تکه شدن ترویج می کند. توسعه‌دهندگان شتاب‌دهنده XPU انعطاف‌پذیری انتخاب‌های سمت میزبان مانند مدل‌های دسترسی (فشار در مقابل کشش و حافظه در مقابل معنایی جریان)، قابلیت اطمینان حمل‌ونقل (Hop-by-Hop در مقابل انتها به انتها)، قوانین سفارش، و استراتژی‌های کنترل تراکم را حفظ می‌کنند و در عین حال انتخاب‌های طراحی سیستم را حفظ می‌کنند. ابتکار ESUN رویکردی عملی برای بهبودهای تکراری دارد. حوزه های تمرکز اولیه متقاضیان عبارتند از:

• قاب بندی L2/L3 – کپسوله سازی هدرهای Al در اترنت برای بارهای کاری با تاخیر کم و پهنای باند بالا.
• بازیابی خطا – خطاهای بیت را بدون به خطر انداختن عملکرد شناسایی و تصحیح کنید.
• هدرهای کارآمد – هدرهای بهینه شده برای بهبود کارایی کابل.
• انتقال بدون تلفات – استفاده از مکانیسم‌های استاندارد برای جلوگیری از ازدحام شبکه برای برخی از بارهای کاری Al حیاتی است.

ما با همسویی با اکوسیستم اولیه متشکل از دوازده رهبر صنعت معتبر، به جامعه مشتریان، سازمان‌های استاندارد و فروشندگان خود کمک می‌کنیم تا به سرعت در مشخصات و پیاده‌سازی‌هایی که برای موارد کاربرد عملی مهم‌تر هستند، همگرا شوند و امکان تکرار سریع با تکامل نیازمندی‌ها را فراهم کنیم.

به عصر جدید ESUN – اترنت برای شبکه های گسترده خوش آمدید!

مراجع:

OCP ESUN BLOG

کاغذ سفید Netdi