基於第三代P4引擎，AMD推出首款支援UEC傳輸標準的AI網卡

在2022年4月，AMD宣布併購資料處理器新創廠商Pensando，5月完成合併，後續他們持續號召更多企業採用，像是：HPE Aruba Networking宣傳CX 10000系列交換器，我們曾在2021年底報導；2022年8月底AMD與VMware宣布，AMD Pensando DPU（Pensando Distributed Services Card）是vSphere 8第一批支援的資料處理器；2023年6月AMD透露，IBM Cloud、微軟Azure、Oracle Cloud Infrastructure等公有雲業者部署Pensando DPU，IT服務廠商DXC也採用Pensando DPU。

到了今年，我們看到AMD展示資料中心解決方案時，在智慧型網路卡與資料處理器的產品線中，將Pensando與Alveo系列FPGA加速卡並列。

而且，在10月11日，AMD發表伺服器處理器第5代 EPYC、GPU加速器Instinct MI325X，以及企業級AI PC處理器Ryzen AI PRO 300，不過，出乎大家意外的是，他們也為了強化AI伺服器網路效能，推出兩個解決方案，一個是Pensando Salina DPU對應伺服器前端的網路連接，負責將資料與資訊傳遞至AI叢集，另一個是Pensando Pollara 400對應伺服器後端的網路連接，負責管理AI加速器與叢集之間的資料傳輸。

AMD當時預告，將於第四季開始提供這兩個解決方案的樣品，2025年上半供貨。

對照當前市場上的同類型解決方案，AMD的Pensando Pollara與Pensando Salina，分別主攻智慧型網路卡（SmartNIC）與資料處理器，而且支援400Gb乙太網路規格，不禁讓人聯想到競爭對手Nvidia旗下的Connect-X系列網路卡與BlueField系列資料處理器，而且，前幾年已推出支援400 Gb乙太網路與InfiniBand的Connect-X7與BlueField-3，現在AMD總算端出能與之抗衡的網路產品。

不過，Nvidia資料中心網路技術的布局稍早就已邁出下一步！例如，今年3月GTC大會他們發表Connect-X8 SuperNIC，支援800 Gb網路規格，6月預告Connect-X8 SuperNIC對應Blackwell架構GPU平臺，下一代智慧型網路卡產品Connect-X9 SuperNIC，將支援1600 Gb網路規格，並對應下一代Rubin架構GPU平臺。

運用可程式化引擎，率先支援超乙太網路聯盟的傳輸標準

AMD最新推出的AI網路卡Pollara 400，是針對2023年7月新成立的超乙太網路聯盟（UEC）倡議的高效能網路標準而來，而且是市面上第一款提供充分支援的AI網路介面晶片（UEC-ready AI NIC），可用於搭配新一代RDMA軟體使用，背後將由開放的網路生態系統提供支持。

值得注意的是，此處所提到的，應該是超乙太網路傳輸（Ultra Ethernet Transport，UET），2023年超乙太網路聯盟公開UET，今年3月揭露UET 1.0規格，而在10月舉行的2024 OCP高峰會期間，超乙太網路聯盟成員預告UET 1.0將於2025年第一季正式發布。

AMD同時也強調，對於伺服器後端網路的AI加速器對接通訊應用，Pollara 400這款AI網路介面的採用，能帶來存取效能、規模延展性、執行效率等多種層面的提升。例如，若以標準的RoCEv2存取為比較基準，Pollara 400由於支援UEC-ready RDMA，完成整個訊息傳輸的時間僅需1/6，而用於AI工作負載與多個GPU彼此溝通的集合通訊（Collective Communication），完成傳輸的時間則是減至1/5。

事實上，Pollara 400本身配備AMD發展的第三代P4語言執行引擎，內建232個比對處理器（Match Processing Unit，MPU），以及58個資料表引擎（Table Engine），用於資料層（Data Plane）與多種服務的加速處理，能針對多個同時在單一裝置（Pensando Pollara 400）執行的服務，提供400GbE網路線速的吞吐量。

AMD資深副總裁暨網路技術解決方案事業群總經理 Soni Jiandani表示，有了這樣的技術，使得AMD能夠適應乙太網路的持續進化，並且符合AI工作負載所需，而成為業界唯一擁有P4引擎，並以此驅動前端的GPU互連網路，以及後端的Pensando Pollara產品的互連網路，也因為具備完整的可程式化能力，促使他們的解決方案面臨AI系統規模擴張之際，仍然能夠經得起時間考驗、涵蓋整個網路環境不同層面的使用，進而提供更周延的產品搭配。

Pensando Pollara 400是在AMD Advancing AI發表會推出的其中一項解決方案，AMD資深副總裁暨網路技術解決方案事業群總經理 Soni Jiandani對參加AMD Advancing AI發表會的分析師，展出實際的產品

提供多種強化網路效能的技術

Pollara 400除了透過P4提供完整可程式化的RDMA傳輸能力、相容於RoCEv2標準，強化後端網路運作效率，並且支援UEC這類正在快速發展的業界標準技術，這款產品還提供多種改善網路效能的功能，包含：智慧型封包濺散處理（Intelligent Packet Spray）、訊息依序傳遞至GPU（In-Order-Delivery）、有選擇能力的網路重新傳輸（Selective Retransmission）、具有路徑感知能力的網路壅塞預防（Path Aware Congestion Avoidance）。

根據AMD對這款產品發布的常見問答集文件指出，上述網路堵塞控管功能也是有別於其他競爭產品的部分，超乙太網路聯盟與AMD在2024 OCP高峰會在推廣UET網路標準時，也描述當中想要解決的網路傳輸問題，AMD也透過一篇「用Pollara 400進行AI網路轉型」的部落格文章，細部闡述這些功能。

所謂的智慧型封包濺散處理，是指Pollara 400能夠橫跨多個路徑，聰明地將佇列配對（Queue Pair，QP）的封包進行分發處理，可完整利用所有能夠存取的網路頻寬，尤其是將這款產品用於CLOS交織網路架構時，可縮短訊息完成傳輸的時間與尾部延遲（tail latency），降低AI網路過於集中與流量堵塞的可能性，確保網路傳輸效能的品質，因此，AMD也稱其為進階的自我適應封包濺散處理技術，能有效因應AI模型的網路大量頻寬佔用，以及低延遲存取的要求。

另一個內建的訊息依序傳遞功能，主要是為了因應多路徑傳輸（multipathing）與封包濺散技術的採用之後，經常會發生脫序的封包送抵狀況，Pollara 400可提供的解決之道在於，網路卡能以更有效率的方式處理資料封包的接收，當資料封包以異於原始傳送的順序抵達目標端時，會毫不遲疑地將這些內容直接放置到GPU記憶體。由於是從網路卡的層級管理網路傳送的複雜狀況，因此，系統可維持高效能與資料完整性，不會造成GPU的負擔，進而降低延遲、改善系統整體運作效率。

關於具有選擇能力的網路重新傳送技術，是指Pollara 400可經由上述的訊息依序傳遞，以及有選擇的確認（Selective Acknowledgment，SACK），強化網路效能，能在封包丟失復原的處理過程中，盡量避免非必要的封包重新傳送作業，進而提升網路頻寬的使用率、降低延遲。

AMD表示，SACK能協助Pollara 400辨識遺失或壞掉的封包，而且只需重新傳送這些封包。相較之下，RoCEv2採用的Go-back-N作法，一旦遇到單點故障就會重新傳送全部封包。而在結合訊息依序傳遞與SACK運用後，Pollara 400能促使資料傳遞更為順暢，提高網路資源的使用率，進而縮短工作完成時間與尾部延遲，更能因應要求嚴苛的AI網路環境，以及大規模機器學習處理程序的運作。

接下來是具有路徑感知能力的網路壅塞控制功能，Pollara 400可運用即時遙測與能夠了解網路傳送的演算法，有效管理眾多流量傳入（incast）這類網路堵塞狀況。

一般而言，若在高可靠、不丟失任何封包的網路環境（lossless network），使用RoCEv2傳送資料，需仰賴基於優先程度的流量控制（PFC），以及明確壅塞感知（ECN）這兩種機制；透過UEC Ready RDMA傳輸，可搭配多種作法，像是：維持每個路徑的壅塞狀態，運用自我調適的封包濺散處理而能動態繞過壅塞路徑；在暫時壅塞期間，維持近乎線速的網路效能；橫跨多個路徑傳送，可在不用PFC的狀況下，提升封包遞送效率；實作每個傳輸流程的壅塞控制，預防不同資料傳輸處理之間的干擾。

AMD表示，基於上述這些機制，可簡化設定、減少作業負擔，並且避免常見的壅塞現象擴散、流量鎖死（deadlock）、網路傳送佇列阻塞（head-of-line blocking）等問題，對於大型AI處理相當重要，因為能藉此提供明確、可預測的網路效能，加快AI資料中心的部署。

為了確保AI系統的網路運作效率，Pollara 400也提供快速偵測錯誤技術（Rapid Fault Detection）維持最佳效能。AMD表示，對於AI應用程式而言，標準協定的逾時處理機制，運作速度太慢，此時需要積極的錯誤偵測功能，將重要環節標示出來，像是能夠減少GPU閒置時間的任務，以及增進AI訓練與推論吞吐量的任務，以便大大縮減整個工作完成的時間。

這方面功能有三種，首先是基於傳送端的確認監控（Sender-Based ACK Monitoring），可運用傳送端的能力，橫跨多個網路路徑追蹤相關的確認處理機制；第二是基於接收端的封包監控（Receiver-Based Packet Monitoring），能監督連入的封包傳輸流程，接收端可針對個別網路路徑，追蹤封包接收狀況，能發現潛在問題，例如封包未在指定期間抵達某個路徑位置；第三是基於探針的驗證（Probe-Based Verification），當企業導入前兩種做法而觸發疑似故障狀況時，可啟用這項機制，過程中，Pollara 400可將一個探針封包傳到可能故障的路徑上，如果在指定期間探針沒有收到任何回應，該路徑就會被確認為無法使用。透過這個額外的步驟，能協助企業區別是否為暫時發生的網路問題，或是實際的路徑不通。

產品資訊

AMD Pensando Pollara 400
●原廠：AMD
●建議售價：廠商未提供
●外形：半長半高
●網路介面：1個400GbE埠（QSFP112），最大頻寬400 Gbps，可分接2個200GbE埠或4個100GbE埠、50GbE埠、25GbE埠
●I/O介面：PCIe 5.0 x16
●儲存加速應用：RDMA、RoCEv2、UEC Ready RDMA
●支援管理應用：MCTP/SMBus、SPDM over MCTP、MCTP over PCIe VDM、PLDM firmware
●支援的軟體開發套件：Pensando DPDK、Pensando SSDK

【註：規格與價格由廠商提供，因時有異動，正確資訊請洽廠商】