UALink,全稱超加速器鏈路,是一項開放的行業技術標準,旨在為數據中心內的人工智慧加速器提供高速、低延遲的互連方案。該標準由AMD、英特爾、谷歌、微軟、Meta等科技巨頭聯合成立的UALink聯盟共同制定與推廣,意在構建一個開放的生態系統,以挑戰英偉達NVLink等專有技術。其核心目標是實現AI加速器的高效協同工作,通過支持記憶體直接訪問和輕量化協定,顯著提升大規模AI集群的計算性能與能效。
根據已發布的UALink 1.0規範,該技術可在單個計算單元內連線多達1024個加速器,提供每通道200Gbps的高頻寬,並將延遲控制在微秒級。其設計注重降低功耗與成本,並支持硬體級安全功能。相關晶片與解決方案預計將於2026年開始上市。
基本介紹
- 中文名:超加速器鏈路
- 外文名:UALink
- 產品類型:技術標準
- 上市時間:2026年
發展歷史,技術特點,聯盟與生態,與NVLink的對比,市場套用與前景,
發展歷史
2024年5月,AMD、博通、思科、谷歌、HPE、英特爾、Meta和微軟組建了超加速器鏈路(Ultra Accelerator Link, UALink)推廣者小組,旨在制定一項開放的行業標準,以對抗英偉達的NVLink技術,為AI數據中心中的加速器互聯提供高速、低延遲的通信方案。該小組計畫在2024年第三季度成立UALink聯盟,並預計在同期向聯盟成員發布1.0規範。
2024年10月,UALink聯盟正式成立,創始成員包括AMD、AWS、Astera Labs、思科、谷歌、HPE、英特爾、Meta和微軟。聯盟旨在推動UALink規範的制定和生態建設,並計畫在2025年第一季度向公眾發布UALink 1.0規範。
2025年4月,UALink聯盟正式發布了UALink 200G 1.0規範。該規範支持在單個AI計算Pod內連線多達1024個加速器,提供每通道200Gbps的縱向擴展連線。聯盟宣布多個供應商正在開發支持該規範的加速器和交換機,首批產品預計在2026年面世。
技術特點
UALink是一種針對人工智慧/機器學習和高性能計算工作負載最佳化的高速、低延遲加速器互連技術標準,旨在為AI計算Pod內的加速器間通信提供一個開放的行業標準。
UALink的協定棧分為四層:物理層、數據鏈路層、事務層和協定層,針對AI和HPC負載進行了深度最佳化。物理層基於標準乙太網組件,通過改進前向糾錯和碼字交織技術降低延遲。數據鏈路層採用64位元組到640位元組的flit打包機制,結合循環冗餘校驗確保可靠性。事務層通過壓縮定址和直接記憶體操作實現高達95%的協定效率。協定層支持UALinkSec硬體級加密和可信執行環境,提供安全隔離。
UALink的單通道雙向頻寬為200 GT/s,支持x1、x2或x4通道配置,四通道配置下總頻寬可達800 GT/s。其支持在單個AI計算Pod內連線多達1024個加速器,覆蓋1到4個機架。往返延遲在64B/640B負載下低於1微秒,連線埠到連線埠跳變延遲約為100-150納秒。
UALink設計注重能效,其交換機的功耗僅為同等乙太網ASIC的1/3到1/2,每個加速器可節省150-200瓦功耗。協定設計輕量化,支持記憶體語義訪問,允許加速器之間直接進行記憶體載入、存儲和原子操作,實現顯存共享,使整個Pod可以像單個大型加速器一樣運行。
聯盟與生態
UALink聯盟成立於2024年10月,由AMD、亞馬遜AWS、Astera Labs、思科、谷歌、慧與(HPE)、英特爾、Meta和微軟九家企業共同發起。截至2025年3月,聯盟成員已超過80家。2025年初,阿里雲、蘋果及新思科技正式加入UALink聯盟董事會。此外,博通於2025年10月退出了聯盟董事會。
新思科技和楷登電子已推出完整的UALink IP子系統解決方案,包括控制器、物理層及驗證IP,為晶片設計提供支持。美滿電子科技推出了基於UALink規範的定製化縱向擴展互連解決方案,包含可互操作的IP組合。2025年,UALink聯盟與中國的開放數據中心委員會簽署了合作備忘錄,以推動UALink標準及相關技術在中國市場的落地與套用。
與NVLink的對比
UALink是由AMD、英特爾、谷歌、微軟、Meta等多家科技公司聯合推動的開放行業標準,旨在挑戰英偉達(NVIDIA)的NVLink互連技術。NVLink是英偉達GPU間的私有高速互聯技術,僅支持英偉達自家產品,形成封閉生態。
在連線規模上,UALink 1.0規範支持在單個AI計算Pod內連線多達1024個加速器,旨在對標或超越NVLink的互聯能力。
業界分析認為,UALink作為一個由多家巨頭推動的聯盟標準,其技術規範的推進速度受多方利益協調影響;而NVLink作為單一公司主導的私有標準,在技術疊代和產品落地速度上通常更快。例如,UALink 1.0規範於2025年4月發布,首批支持設備預計2026年面世。
需要指出的是,UALink主要針對數據中心內部的縱向擴展(Scale-Up)互聯,它與專注於橫向擴展(Scale-Out)的超乙太網聯盟(UEC)技術形成互補,共同構建完整的AI集群互聯方案。
市場套用與前景
UALink是新一代AI/ML集群性能的高速加速器互連技術,擁有低延遲和高頻寬的特點,具備高性能記憶體語義訪問的原生支持,能夠較好地適配GPU等AI加速器的編程模型,在一個超節點內實現一點規模的AI計算節點互連。UALink的最大受益者可能是微軟、谷歌以及Meta,它們總計花費了數十億美元購買英偉達的GPU和伺服器來訓練其大模型,因此他們迫切地想要擺脫對於英偉達硬體的依賴。
首款支持UALink規範高速互聯晶片最早可能2025年底實現流片,整個UALink聯盟已有數十個在研項目,預計2026年將有更多產品加入。
以燧原科技UALink技術為例,通過網路MMU實現“全局虛擬地址(GVA)→網路物理地址(NPA)→存儲物理地址(SPA)”的三級映射,不同GPU可直接訪問跨節點HBM,端到端延遲控制在200納秒以內,頻寬利用率提升至90%。
然而聯盟的推進速度受制於委員會政治,其1.0版本草案直到今年才出爐,而英偉達已開始推出下一代產品。每個UALink參與者都試圖將自身利益納入標準,這種爭論意味著標準推進需耗費漫長時間。
