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ESUN

更新 2026-10-19

定義

ESUN(Ethernet for Scale-Up Networking)是 OCP 內的工作組,目標是把 AI 加速器之間的 scale-up 互連從各家專有協定轉向開放乙太網路。ESUN 只定義 fabric 層(框架、標頭、鏈路可靠性、交換器行為),保留 GPU/XPU 端的實作彈性;底層借用 IEEE 802.3 與 UEC 的既有標準。由 Meta 與 Microsoft 主導(講者為 Meta Manoj Wadekar、Microsoft Pratik Marolia)。(報告_OCP2026_Microsoft_Meta_ESUN乙太網路ScaleUp_20261015,2026-10)

需求背景:scale-up 域的 GPU 數由 8 → 72 → 576 → 1K,每 GPU 頻寬由 450 → 1200 → 1800 GBps(同上,p4)。

圖解

報告_OCP2026_Microsoft_Meta_ESUN乙太網路ScaleUp_20261015_p7

圖說:ESUN 1.0 壓縮封包格式:以 4B EH header 取代 28~48B IP header,E2E transport header、payload、E2E CRC、FCS 保留;來源文字稱可省 24~44 bytes。(報告_OCP2026_Microsoft_Meta_ESUN乙太網路ScaleUp_20261015,2026-10)

技術原理

  • EH(Ethernet-for-scale-up Header):1.0 以 4 byte 標頭取代 IP/UDP 標頭,小訊息頻寬效率較高;適用固定拓撲。欄位含 Rev 2b、F、EH-CoS 3b、EH-ECN 2b、Flow label 16b、TTL 4b、UD 2b、RSVD 2b,支援多跳 fabric。(同上,p7、p8)
  • 鏈路可靠性:LLR(本地快速恢復、降低端點緩衝)與 CBFC(緊縮 buffer、不因溢位丟包);兩者皆由 UEC 定義、ESUN 要求,可搭較簡單的傳輸與淺緩衝交換器。(同上,p9;報告_OCP2026_Meta_Tahan乙太網路ScaleUp交換器_20261015,2026-10)
  • ESUN 1.1 進行中項目:Switch Profiles(Marvell Meg Lin、Cisco Ramesh Sivakolundu 負責)、Optimized Headers UFH 0.9(貢獻 UEC 1.1)、IPG Reduction 0.9(IEEE 平均 12B IPG 降到只需 1 byte terminate,實際 1–8B)、1.0 勘誤;後續候選為低延遲 FEC、Reduced Lane Mode(皆待 UEC 工作組)與 In-Network Collectives(TBD)。(同上,p10–p12)

SUE-T:XPU 端的 scale-up 傳輸層

SUE-T(Scale-Up Ethernet Transport)由 Arista(Tom Emmons)與 Broadcom(Karen Schramm)提出,補的是 XPU 端的傳輸,疊在 UET 語意與 ESUN 標頭之上:(報告_OCP2026_Arista_Broadcom_SUE-T_20261015,2026-10)

層級 內容
XPU 介面 以 AXI 或簡單訊號介面接 XPU 交易,可把多筆交易打包成一個封包
語意 UET SES 標頭 12B(address compression 後 8B),單筆最大 16K-1 bytes;Load/Store/Atomics、共享記憶體(直接位址轉譯)
可靠傳輸 UET RODL:避免 bitmap、累積 ACK;Operation ACK 與 Delivery ACK 兩模式
網路封裝 ESUN 的緊湊 L2/L3 標頭(MAC 位址、IP 式轉送、CBFC/LLR),亦支援 UDP 封裝(UET 目的埠 4793)
乙太網 MAC/PHY LLR

SUE-T 設計目標(簡報自述,非實測):單跳為主、可延伸多跳;最多 4k XPU;E2E RTT <2µs;2 個以上流量類別;效率 256B 85%、1KB 96%;5nm 估算面積 LLR only <2mm²、含重傳(6µs)<3mm²。(同上,p3、p7)

分工關係:ESUN 管 fabric、SUE-T 管 XPU 端傳輸、UEC 提供 SES/RODL/LLR/CBFC 零件;交換端的硬體例如 Meta Tahan(見下)與 Broadcom Tomahawk Ultra。

時程與成員

項目 時點 性質
ESUN 公布/工作組成立 2025-10/2025-12 規格進度
ESUN 1.0 2026-03 規格發布
ESUN 1.1 2026-10~11 目標(依賴 UEC 更新規格) 預測,可能延後
ESUN 2.0 未定 —
SUE-T 規格 目標 2H2026(Broadcom 主題演講轉述,非本場簡報) 預測

(報告_OCP2026_Microsoft_Meta_ESUN乙太網路ScaleUp_20261015、報告_OCP2026_Broadcom_主題演講_開放創新擴展AI_20261015,2026-10)

ESUN 1.0 發布日口徑差異

ESUN 場簡報 p6、p13 標 2026-03(p6 寫 March 26);Broadcom 主題演講 p10 寫「2026 年 2 月公布」,且稱 175+ 成員、ESUN 機櫃已量產。兩者並列,未能判定;成員 logo 含 AMD、Arista、Arm、Broadcom、Cisco、HPE、Marvell、Meta、Microsoft、NVIDIA。(報告_OCP2026_Broadcom_主題演講_開放創新擴展AI_20261015,2026-10)

代表實作:Meta Tahan

Meta 為 MTIA 300 訓練加速器自製乙太 scale-up 交換器 Tahan:1OU 混合液冷,Broadcom Tomahawk5(51.2T)、PHY-less+flyover 纜線;16 顆加速器各 2×800G,4 台 Tahan 構成 6.4Tbps/加速器/單向 non-blocking;任兩加速器 1 hop,單跳 store-and-forward <1µs,1.5m twinax 約 7ns。軟體為 FBOSS,沿用 IPv6 資料面、PFC lossless。次世代改用 Tomahawk6:72 加速器×24×400G、8 台 102.4T,9.6Tbps/加速器(1.5 倍)。完整硬體規格將貢獻 OCP(無日期)。(報告_OCP2026_Meta_Tahan乙太網路ScaleUp交換器_20261015,2026-10)

報告_OCP2026_Meta_Tahan乙太網路ScaleUp交換器_20261015_p10

圖說:每加速器頻寬圖:16 顆加速器各以 2×800G 連 Tahan 1~4 共 4 台交換器,6.4Tbps/加速器/單向,non-blocking。(同上)

維度 ESUN+SUE-T UALink
主導方 OCP;Meta、Microsoft(ESUN),Arista、Broadcom(SUE-T) UALink Consortium;AMD 任董事長
本質 乙太網路 framing 與傳輸,借用 IEEE/UEC 記憶體語義專用 fabric(load/store/atomic),沿用 IEEE 802.3dj PHY
規格現況 ESUN 1.0(2026-03);1.1 目標 2026-10~11;SUE-T 目標 2H26 200G 1.0(2025-04)、2.0 加 Collectives(2026-04)、Compliance 1.0(4Q26)、3.0(2027)
產品現況 Broadcom 稱 5 家以上 hyperscaler 已在跑乙太 scale-up;Tahan 為 Meta 公開實例 簡報均稱 switch ecosystem 仍在早期,未宣布交換器出貨

兩者並行;AMD Helios 則以 UALoE(UALink over Ethernet)走乙太承載,見 技術_UALink。(報告_OCP2026_UALink生態系_20261015、報告_OCP2026_Broadcom_主題演講_開放創新擴展AI_20261015,2026-10)

關鍵參數

指標 數值 口徑 來源
ESUN 標頭節省 24~44B(取代 28~48B) 規格值 ESUN 場 p7
Tahan 標頭描述 48B IPv6+UDP → 約 4B 口徑較窄,採 ESUN 場範圍值 Tahan 場 p15
Broadcom 乙太 scale-up 性能 單跳 256 埠、250ns 延遲、256B posted write 封包效率 92%(2 筆打包 96%) 廠商自述 Broadcom 主題演講 p12、p13

技術瓶頸/風險

  • 1.1 依賴 UEC 更新規格,時程可能延後;SUE-T 規格 2H26 為目標而非已發布。
  • ESUN 只定義 fabric,XPU 端各家傳輸(SUE-T、專有)互通尚無共同認證。
  • 固定拓撲才能用 4B EH,大規模動態拓撲仍需完整 IP 標頭。
  • 簡報均無 ODM 與訂單資訊;台廠僅能從交換器 ODM 與銅互連間接推導。

應用場景與關鍵廠商

環節 廠商 角色
發起與使用 META.US(meta_platforms)、MSFT.US(microsoft) ESUN 主導;Meta 自製 Tahan
交換晶片/XPU 傳輸 AVGO.US(broadcom) Tomahawk 5/6/Ultra;SUE-T 與 Arista 共推
交換晶片 MRVL.US(marvell) 主導 ESUN 1.1 Switch Profiles;Teralynx T100 支援 ESUN/UEC(既有,統一投顧 2026-06)
交換晶片 Cisco 共同負責 ESUN 1.1 Switch Profiles
GPU 端 AMD.US(amd) Helios 以 UALoE 為主,並列於 ESUN 成員

相關技術

來源