今天分享的是：ODCC开放数据中心委员会：2025年ETH-X Scale Up互联协议白皮书V1.0

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2025年ETH-X Scale Up互联协议白皮书核心总结

本白皮书由开放数据中心委员会（ODCC）发布，系统定义ETH-X Scale Up互联协议的技术规范与实现细节，聚焦超节点架构中跨GPU高效数据访问需求，为硬件开发者与系统架构师提供全维度技术指引，助力高性能计算与AI训练等场景的大规模GPU互联落地。

Scale Up互联面临多重核心需求与挑战。目标是协同多GPU、CPU算力及内存池，构建“超级GPU”式超节点，支持8-512卡规模互联，需适配直联与交换机互联两类拓扑，其中交换机互联依赖High Radix能力实现更大规模扩展。应用场景衍生两类核心语义需求：Direct Copy适配粗粒度连续数据传输，依赖专用拷贝引擎；Direct Access适配小粒度非连续访问，由算力引擎直接发起。同时需满足统一编址（UVA）与释放一致性内存模型，解决多GPU跨域同步问题，且面临事务保序、链路可靠性、流控优化等技术难点。

ETH-X协议栈采用分层架构，涵盖事务层、数据链路层、物理层及Die-to-Die互联层。事务层基于PAXI（Peer-to-Peer AXI）协议，实现GPU-GPU访存交互，支持AXI/APB接口，通过地址转译、TL Flit封装与端到端信用流控，保障事务有序传输，延迟可控制在150-170ns。数据链路层优化GPU-Switch互通，推出PRI帧格式压缩报文头部提升传输效率，引入LLR链路层重传机制增强可靠性，通过CBFC基于信用的流控与传统PFC协同，解决无损传输与拥塞控制问题，同时支持ECMP负载均衡与QoS调度。物理层遵循IEEE 802.3标准，支持50Gb/s-200Gb/s单通道速率及多速率接口，扩展前导码与控制码集适配链路层功能。

Die-to-Die互联采用IO芯粒解耦方案，基于UCIe标准实现计算芯粒与IO芯粒的灵活互联，支持PCIe、CXL及Streaming协议，降低跨工艺移植成本，提升技术迭代效率与带宽配置灵活性。IO芯粒需集成ETH-X全链路功能，涵盖语义支持与硬件增强能力。

未来协议将探索Scale Up与Scale Out网络融合，复用专用拷贝引擎降低组网成本；推动GNAI统一编程接口，抽象异构硬件API，简化上层框架适配。该协议通过分层优化与语义创新，有效破解大规模GPU互联的效率、可靠性与扩展性瓶颈，为高性能计算基础设施升级提供关键技术支撑。

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