La 人工智能和高性能计算的革命 它彻底颠覆了我们对网络的认知。虽然许多家庭仍在努力获得良好的光纤覆盖或稳定的Wi-Fi，但下一个重大飞跃已经在数据中心悄然发生： 超级以太网它是经典以太网的进化版，旨在以极低的延迟传输大量数据。
虽然乍一看似乎很遥远， 超以太网最终也将对家庭网络产生影响。它将首先应用于大型数据中心和公共云，但你会比想象中更快地感受到它对价格、可用硬件和家庭在线服务的影响。了解它的定义、工作原理以及与传统以太网的区别，有助于预测未来几年哪种连接方式会更受青睐，尤其如果你希望在家中获得最佳的在线游戏、流媒体、远程办公或人工智能应用体验的话。
什么是超以太网？为什么它如此受关注？
当我们谈到超以太网时，我们指的是 基于以太网的完整通信架构旨在将此标准提升到远超当今企业和家庭网络所能提供的范围。这不仅仅是提高千兆以太网的速度：关键在于结合 高带宽、极低延迟、可控抖动和极强的可扩展性这正是人工智能和高性能计算 (HPC) 所需的网络。
实际上，超以太网是 这是对传统以太网协议栈的一次深刻革新。它包括对物理层的改进、对数据链路的优化、一种新的数据传输方式（取代RoCE等传统协议），以及对软件、管理、可观测性和安全性的高度重视。所有这一切都指向一个非常明确的目标： 使大规模GPU和服务器集群能够以可预测、快速和高效的方式进行通信。在训练庞大的人工智能模型或启动大规模科学模拟时，这一点至关重要。
与您目前家中的情况相比，真正的区别在于方法： 超以太网旨在消除人工智能网络瓶颈数百万条数据流必须并行协调，响应时间极其紧迫，对丢包的容忍度也极低。这种理念最终将渗透到功能更强大的家用产品和您在客厅使用的在线服务中。
从设计角度来看，其创新之处不仅在于标称速度，还在于数据平面的处理方式： 实时遥测硬件优先级排序和网络任务卸载 它们使您能够充分利用 RDMA（远程直接内存访问）和 SmartNIC 等技术，从而释放 CPU 资源并大大降低性能波动。
超以太网联盟（UEC）：谁是幕后推手
为了防止超以太网始终只是一个孤立的实验项目，2023 年 超以太网联盟 (UEC)它在 Linux 基金会的指导下进行推广。其理念非常明确： 汇聚硬件、软件和云服务的主要制造商 制定一个开放、可互操作的标准，并获得广泛的行业支持，避免依赖单一供应商的封闭解决方案。
该项目最初由九位业内知名人士作为创始成员： Arista、AMD、博通、思科、Eviden、HPE、英特尔、Meta 和微软其他消息来源将甲骨文公司列为第十大驱动力。自2023年11月以来，该联盟已向新合作伙伴敞开大门，发展势头迅猛。 已有超过55家公司加入UEC。其中包括百度、戴尔、华为、IBM、诺基亚、联想、富士通、超微、腾讯、字节跳动和三星等巨头。
这种大规模的支持意味着 几乎整个网络、服务器和云生态系统都受到了影响。 它旨在推动超以太网的发展。一些资料还提到谷歌或英伟达等公司也是参与者或潜在参与者，尽管它们并未出现在所有最初的名单中。重要的是…… 几乎所有与人工智能、网络和数据中心相关的主要公司都在密切关注这一标准。我们贡献工程师、想法和我们自己的研发成果。
该财团在数字上自豪地宣称拥有 约715名专家，分为八个工作组每个团队都专注于网络堆栈的关键部分：物理层、数据链路层、传输层、软件层、存储层、合规性层、管理层以及性能/调试层。这意味着他们需要同时开展线缆和收发器、交换机、网卡、传输协议、软件API、监控工具和安全机制等方面的工作。
所有这些协调努力都是为了避免高级网络的一个主要问题： 让每个厂商自己去打仗吧。UEC 旨在建立通用规范、清晰的接口和参考代码作为基础，以便不同供应商的产品能够毫无摩擦地使用同一种语言进行交流。
超以太网规范、协议和路线图
该联盟的工作正在逐步落实。 技术规范、API 和开源 它定义了从电信号和光信号的特性到所使用的传输协议以及流量队列的管理方式等一切内容。2025年6月， 超以太网协议的首次规范UEC 自己将其描述为一个旨在长期扩展的标准，而这仅仅是一个开始。
关键部分之一是 超以太网传输（UET）这是一种运行在 IP 和以太网之上的新型开放式传输协议。它的明确目标是 替代传统RoCE协议 在需要 RDMA 的环境中，需要对这项技术进行现代化改造，使其适应 AI 和 HPC 的特定流量模式，在这些环境中，单向流占主导地位，同步需求极其苛刻。
在实践中，UET 与 高级拥塞控制、队列管理和优先级机制 即使在网络拥塞的情况下，也能保持低且可预测的延迟。这种可预测性至关重要，它可以防止分布式人工智能模型在每次需要同步节点间参数时“卡住”。
就产能而言，该财团的演示表明： 超高速以太网的带宽起步为 400 Gbps 并清晰地描绘了通往高达 1,6 Tbps 甚至更高速度的路径。这些数据与 400 千兆以太网及其后续技术的最新创新成果相符。 超低延迟 PAM4 和 MAC/PCS 信令 为了最大限度地提高高速链路的性能。
物理层的进步伴随着监测和控制技术的改进：以下是已提出的改进措施。 超高分辨率抖动测量方法即使在高达 100 Gb/s 的速度下，它也能检测到纳秒级的网络波动，这对于我们希望对时间敏感的应用（如工业控制、汽车或实时人工智能）能够从下一代以太网中受益至关重要。
超以太网、人工智能和高性能计算
超高速以太网真正的优势在于它与以下需求的契合度： 人工智能与高性能计算传统网络，即使是高速网络，在设计之初也没有考虑到这一点。 拥有数千个GPU的集群运行分布式训练同步延迟的每一毫秒都可能导致最终训练时间相差数小时。
当前人工智能工作负载需求 节点间参数和梯度的大规模传输超以太网通常以高度不对称的流量模式和密集的数据突发为特征，针对这些场景引入了明确的优化：改进的拥塞管理、减少抖动、更确定的路径以及针对人工智能典型的单向流量量身定制的优先级机制。
类似的情况也发生在高性能计算领域。科学模拟、复杂的金融分析和气候模型都需要高性能计算。 以极高的可靠性在计算节点之间传输大量信息。超以太网凭借其可扩展性、可控延迟和持续高性能，使这些分布式系统能够更高效地运行，缩短计算时间并提高资源利用率。
此外，超以太网还利用了以下创新技术： 智能网卡或智能网络卡这些系统集成了专用处理器来处理加密、压缩和数据包预处理等任务。通过将这些功能从主 CPU 卸载，可以显著提升性能（在某些情况下接近 30%），同时降低能耗——这对于每一瓦都至关重要的数据中心来说，是一个关键因素。
这些改进的结合使其 Ultra Ethernet 直接与 InfiniBand 竞争。超以太网（Ultra Ethernet）凭借其低延迟和高性能，此前一直主导着人工智能（AI）和高性能计算（HPC）领域，如今却面临着超以太网（UEC）的挑战。UEC 声称，凭借 1.0 规范，超以太网在许多场景下可以媲美甚至超越 InfiniBand，并且还具备利用开放的多厂商以太网生态系统的优势。
超以太网中的网络架构、可观测性和安全性
除了原始速度之外，超高速以太网还具有以下优势： 现代网络设计中思维方式的转变我们讨论的架构不仅要考虑吞吐量，还要考虑 可预测的延迟、流量密度和原生可见性目标是让网络能够理解， 优先排序和控制 它可以改善人工智能、高质量流媒体或定制云服务等应用产生的流量。
对于基础设施和运维团队而言，这意味着 编排和自动化 它们已不再是可选项。要在成百上千台设备上保持一致的配置，需要能够自动部署变更、验证状态和修复故障的工具。与此同时，具备实时遥测功能的观测平台对于在瓶颈影响关键应用程序之前将其检测出来也变得至关重要。
其中一种推荐方法包括 将仪表盘和报告系统与商业智能解决方案集成 （例如 Power BI 或其他分析平台），以便技术和业务经理能够看到网络对应用程序响应时间、电子商务转化率或远程团队生产力等指标的影响。
就安全而言，情况也发生了变化： 更快的速度和更复杂的交通路线 这意味着传统的边界防火墙方法存在不足。超以太网致力于实现更高级的控制，例如流量分段、高速检测以及能够适应每个应用程序上下文的动态策略。这正是专业咨询和……发挥作用的地方。 开发集成到网络本身的安全解决方案这样一来，增加的容量就不会给攻击者打开新的方便之门。
整个生态系统迫使各组织重新思考网络、开发和网络安全团队之间的协作： 采用超以太网不仅仅是更换交换机和电缆。而是要设计一个全球架构，使网络能够作为一个平台，让关键应用程序安全高效地运行。
当前开发状态和到达时间
UEC 的活动一直非常密集。自 2023 年以来，各个工作组一直在制定规范，并且根据该联盟的各种沟通渠道， 首批与超以太网兼容的商用产品 它们应该会在 2024 年底到 2025 年之间开始出现。最初的规范将侧重于短期内可以实现的功能，而将更复杂的功能留到以后的版本中。
基于以太网生态系统进行构建的优势在于： 领养可以更快、更减少创伤。 相比之下，如果采用一项全新的技术，变革的冲击会小得多。现有的许多基础设施都可以进行调整或升级，从而减少颠覆性变革，并充分利用企业和服务提供商已有的知识、工具和流程。
与此同时，UEC正在推广 系统间互操作性的标准化这使得不同厂商更容易将兼容的交换机、网卡、线缆和管理工具推向市场。这种良性竞争最终将使各类组织（而不仅仅是云巨头）都能更容易地获得这些产品。
就技术成熟度而言，已发表的作品涵盖以下领域： 超低延迟 MAC/PCS、高分辨率抖动测量或基于 TSN 的控制器 它们表明，某些底层技术已经相当先进。UEC 正在做的是理顺系统，确定功能优先级，并将所有内容打包成一个连贯的、可用于生产的标准。
全球数据流量预测显示，将超过…… 200年将达到2025ZB这更加凸显了这些举措的紧迫性：如果没有更高效、可扩展和节能的网络，就很难维持数字服务、人工智能和互联应用（它们已经成为日常生活的一部分）的增长。
超以太网与 InfiniBand 及其他网络技术
多年来， InfiniBand一直是人工智能和高性能计算网络中的主流选择。 由于其极低的延迟和高性能，以太网技术得以广泛应用。然而，其较为封闭的特性和有限的生态系统（仅限于少数几家供应商）增加了基础设施成本，并使与传统以太网环境的集成变得复杂。
超以太网将自身定位为 一个开放的、多供应商的替代方案它具有几个关键优势：一方面，它受益于以太网的规模经济，许多制造商在价格和性能方面展开竞争；另一方面，它减少了对单一参与者的依赖，从长远来看，这可以显著降低部署和维护大型 AI 集群的成本。
就绩效而言，该联盟明确的目标是： 超以太网在延迟、吞吐量和可扩展性方面与 InfiniBand 持平或更优。它还能更好地与现有的基于 IP 的基础设施集成。初步规格表明，使用 400 GbE 及以上带宽，可以实现极具竞争力的延迟，尤其是在结合优化的传输协议和硬件加速的情况下。
重要的一点是 超以太网具有适应不同应用层的灵活性由于其专注于应用程序接口 (API)、软件和遥测技术，因此更容易将这些网络连接到管理系统、云平台和自动化工具。这直接影响到各种规模公司如何控制成本、配置资源以及集成人工智能服务。
归根结底，问题不仅仅是哪个更快，而是 哪些技术能够构建可持续且经济高效的人工智能基础设施？ 对于银行、保险公司、工业、医疗保健、教育机构，当然还有那些将通过普通光纤网络接入您家的服务提供商来说，这都至关重要。
超以太网对家庭网络和家庭环境的影响
目前来看，Ultra Ethernet 的目标显然是 数据中心、公共云和大型组织然而，这些环境中发生的一切最终都会影响到家庭用户。随着服务提供商将其基础设施迁移到超以太网，家庭用户将会看到 间接改善感知速度、稳定性和反应时间 当他们访问流媒体平台、在线游戏、人工智能应用程序或云服务时。
想象一下，你在家办公，需要将非常大的文件下载或上传到运行项目的远程服务器。在传统的基础设施下，高峰期…… 服务器可能不稳定。 由于网络拥塞。如果该云基础设施采用超高速以太网，则 数据流经您的路由器 即使您的光纤连接保持不变，它们也会更加可预测，从而减少延迟峰值和瓶颈。
类似的事情发生在 人工智能平台，例如 ChatGPT、高级语音助手或推理服务 无论您通过浏览器还是移动设备使用，即使您继续在家中通过 Wi-Fi 或标准以太网连接，由于采用了超高速以太网，数据中心处理您请求的内部流量效率也会大大提高。这意味着： 更快的响应速度、更少的等待时间和更高质量的服务尤其是当数百万用户同时连接时。
在不久的将来，可以合理预期，一些为超以太网开发的技术最终会应用到其他领域。 先进的家用电器路由器具备改进的队列管理功能，家用交换机具备更精细的流量优先级划分，甚至 PC 网卡也具备受专业智能网卡启发而来的某些卸载功能。
如果您有很多员工在家远程办公、玩在线游戏和同时使用视频服务，那么超以太网生态系统将使他们能够…… 上游网络则要强大得多。你的任务仍然是完成最后阶段的工作：良好的光纤连接、性能不错的路由器、在延迟至关重要的设备（例如游戏电脑、游戏主机、NAS）上使用网线，以及精心规划的 Wi-Fi 网络（例如，使用……） WIFI功放）至于其余部分。
企业和高级用户应该如何准备？
对于那些已经处理繁重工作负载或计划大量采用人工智能的公司而言，最明智的做法是考虑 向超以太网兼容架构分阶段过渡的计划这至少包括审查负载概况（带宽、延迟、流量模式），设计适当的逻辑分段，以及部署带有主动遥测的试点测试，以了解网络的响应情况。
在许多情况下，与提供以下服务的技术合作伙伴合作是明智之举。 定制软件开发及与云基础设施的集成这样一来，就可以创建真正利用网络可见性的应用程序，将本地环境与 AWS 或 Azure 等公共云连接起来，并设计管道以促进部署和扩展由超以太网支持的 AI 服务。
在这些计划中，关键在于尽快实现某些操作响应的自动化：例如， 自动调整路线或交通优先级 当遥测技术检测到拥塞或即将发生的故障，或者当增强的安全策略因可疑的流量模式而激活时，将基于人工智能的故障预测模型和实时网络路由调整模型融入到超以太网理念中，可谓完美契合。
对于家庭环境中的高级用户（专业消费者、游戏玩家、内容创作者），准备工作涉及更多方面。 密切关注即将上市的网络硬件。 这些创新将带来以下成果：服务质量更好的路由器、多千兆交换机、更经济实惠的 2.5/10 GbE 网卡等等。虽然它们可能不会直接被贴上“超以太网”的标签，但其中许多设备都将受益于该联盟带来的技术进步。
从中长期来看，这也为互联网服务提供商提供了提供服务的机会。 低延迟、高可靠性的差异化服务 其网络核心基于超以太网基础设施。对于有特殊需求的家庭用户（例如，高强度竞技游戏、关键远程办公、远程音视频制作），这种服务相比标准连接能带来显著优势。
种种迹象表明，随着超以太网的成熟和普及，网络将不再是只有在出现故障时才会被注意到的“隐形”元素，而将成为…… 对公司和用户而言，这是一项具有战略意义且显而易见的资产。性能和可用性指标和保证更加清晰。
Ultra Ethernet 的本质是： 对我们理解以太网以及支撑人工智能和日常数字服务的网络的方式进行大规模的重新定义虽然目前重点是数据中心和极限计算应用，但其对家庭环境的溢出效应也将显而易见：游戏时更稳定，远程办公时性能更佳，流媒体播放质量更高，人工智能服务响应速度几乎是即时的，前提是您在家中拥有良好的有线本地网络和配置良好的 WiFi。
