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2026 OCP Global Summit | Meta、AMD | Arvind Srinivasan、Sandeep Nagaraja、Balakrishnan Raman | MetaRoCE: Rethinking RDMA for the AI

16小时前
讀畢需時 7 分鐘

1. 為何 Meta 要自己重寫 RDMA 傳輸層

Meta 這場 Expo Hall 演講只有 17 分鐘,但講的是整個 AI 網路最底層的一件事:RoCEv2 撐不住現在的叢集規模。

投影片給的背景很直接:AI 叢集現在是數十萬顆加速器、跨多座資料中心與區域,設計目標是一百萬顆;從 2024 到 2030 年,網路連接的加速器數量約成長 10 倍。All-Reduce 與 All-to-All 這類集合通訊,速度由最慢的節點決定。Meta 講者 Arvind Srinivasan 的比喻是:集合通訊像行軍,整個隊伍只能跟最慢的士兵一樣快。

RoCEv2 的老問題大家都知道:要靠 PFC 做無損網路,遺失封包就 go-back-N 重傳,一條連線走一條 ECMP 雜湊路徑。規模一大,PFC 的死結風險、重傳的頻寬浪費、雜湊碰撞造成的熱點,全部一起冒出來。

乙太網這兩年正在從 scale-out 往 scale-up 吃(見 2026 OCP APAC Summit|乙太網開始吃 scale-up),但 scale-out 這一層的傳輸協定,其實一直沒有被好好改寫。MetaRoCE 就是 Meta 的答案,三個目標寫在投影片上:網路效率大於 90%、跨多平面透明容錯、在通用乙太網上運作並保留完整的 verbs 相容性。

2. 拆解設計取捨:交換器只要 ECN 與 ECMP

MetaRoCE 最值得注意的不是加了什麼,而是拒絕了什麼。投影片列出兩組架構決策:

  • 只用通用乙太網交換器:只要 ECN 與 ECMP,不要 trimming、自適應路由或網內遙測。Meta 的理由是 trimming 同時增加交換器與 NIC 的複雜度,而選擇性確認(SACK)不需要這兩者就能偵測遺失。

  • PFC、go-back-N 與重排緩衝都無法擴展:PFC 的緩衝餘裕隨距離增加、大型網路有死結風險;go-back-N 浪費頻寬;NIC 上的重排緩衝要用 SRAM,而且隨頻寬延遲乘積(BDP)一起長大。

Meta 的替代方案是一句話:排序的是完成通知,不是封包送達(order completions, not delivery)。封包亂序到達時直接寫進目的記憶體的正確位置,應用程式只需要看到依序完成的訊息,NIC 不需要任何重排緩衝。

▲ RoCEv2 與 MetaRoCE 的設計取捨:無損網路、go-back-N、單一路徑與依序送達,全部換成容忍遺失、選擇性重傳、多路徑噴灑與亂序放置;交換器只剩 ECN 與 ECMP(圖片來源:Simple Tech Trend 自製,資料來源 Meta、AMD 2026 OCP Global Summit 簡報)

這和 UEC(超乙太網聯盟)的路線有明顯差異。UEC 1.0 規格同樣支援封包噴灑與亂序送達,但把封包修剪列為交換器可選功能;NVIDIA Spectrum-X 則依賴交換器端的自適應路由。MetaRoCE 是三者之中對交換器要求最低的一個,代價是 NIC 要扛下所有判斷。

3. 拆解多路徑:一個 QP、多條路、各自的窗口

MetaRoCE 的基本單位叫路徑(path)。應用程式送出訊息後,協定把它切成多個 MTU,噴灑到所有可用路徑上;每條路徑有自己的路徑窗口(PWND)與 RTT 量測,QP 的總窗口是所有路徑窗口的加總(QWND = ΣPWND)。

這個設計帶來三個效果:

  • 壅塞只影響單一路徑:收到 ECN 標記或偵測到 N 個封包遺失,只對那條路徑做乘法遞減,其他路徑不受影響;任何路徑上的 ACK 都能觸發加法遞增。

  • 加路徑不會變得更激進:要更多頻寬就加路徑,但因為每條路徑各自受控,總體對網路的侵略性不會因此上升。

  • 一個 QP 承載多條串流:現在的應用程式常開多個 QP 來湊頻寬,結果 QP 之間互相干擾,壅塞控制變得很難處理。MetaRoCE 改成多條串流共用一個 QP,多路徑交給底層處理。

▲ MetaRoCE 以路徑為基本單位,每條路徑有自己的窗口與 RTT,QP 總窗口為各路徑加總;路徑失效時啟用新路徑接手(圖片來源:Meta|2026 OCP Global Summit 簡報(第 6 頁))

另一個關鍵是接收端提示(RCN, Receiver rate hints)。多個發送端同時打向同一個接收端的 incast 情境,接收端最清楚自己會收到多少流量,所以由它監看有多少 QP 正在接收、有多少接收緩衝已經備妥,再透過 ACK 回傳速率提示。投影片的例子是每個發送端提示 200 Gbps。

4. 跨園區:同一張 NIC 同時跑 scale-out 與 scale-across

這是整場最具量化意義的一張投影片。AMD 講者 Balakrishnan Raman 展示同一張 NIC 同時處理兩種連線:

項目

Scale-out(同一棟)

Scale-across(跨園區)

RTT

5 至 15 微秒

毫秒等級,約 50 至 100 倍

最大壅塞窗口

約 75 個封包

3,500 至 7,000 個封包

最大路徑數

約 12 條

約 30 至 50 條

效能

線速

線速

註:封包以 4K MTU 計;投影片示意圖中的跨園區 RTT 為 1.5 毫秒。

▲ 同一套 AMD AI NIC 同時處理 RTT 5–15 微秒的 scale-out 與 RTT 達毫秒等級的 scale-across,後者以 30–50 條路徑撐到線速(圖片來源:Meta、AMD|2026 OCP Global Summit 簡報(第 9 頁))

講者的說法是:路徑窗口有上限,要填滿更長的 RTT,就動態開更多路徑。1.5 毫秒的 RTT,以光纖每公里約 5 微秒換算,大約是單程 150 公里。Meta 把跨園區訓練當成同一個傳輸協定要處理的常態,而不是另一套 DCI 方案。

5. AMD 的實作:可程式化 AI NIC 把協定寫成軟體

AMD 的角色不是代工,而是第一個硬體實作。投影片上的 AMD 可程式化 AI NIC 有兩組 P4DMA 管線(Tx/Rx PDMA)與兩組 P4NET 解析/組裝器,中間共用封包緩衝,對外是 800 Gbps 上行與 PCIe Gen6 主機介面。投影片沒有點名型號,但 800G 與 PCIe Gen6 的組合,和 AMD 已公布的 Pensando Vulcano 規格相符。

Raman 強調三件事都是「軟體實作、可依部署調整」:

  • 壅塞控制是框架:內建基準演算法與 RCN 之外,可透過可程式化覆寫掛上自訂演算法。

  • 接收端判斷亂序原因:能分辨亂序是來自噴灑還是遺失,只有真的遺失才通知發送端,避免不必要的重傳。

  • 多平面分流:流量平均分配到所有平面與平面內的路徑,任一平面失效就切到其他平面。

我們在 法說精華:AMD|Q2 FY2026(Helios) 談過 AMD 的機櫃級布局,這次 MetaRoCE 等於替 AMD 的 NIC 拿到一張 hyperscaler 協定的首發門票。

6. 實測數字:小訊息快 25%,大訊息收斂

Meta 的 Sandeep Nagaraja 公布兩組數據。第一組是實驗室裡 8×100G 的多平面 FPF 網路,8 個平面彼此分離:

  • 8 個 QP 單向約 800 Gbps、雙向約 1,520 Gbps,訊息大小約 32KiB 起就達到平台。

  • 拔掉一個平面後,吞吐量從約 790 Gbps 降到約 670 Gbps,大約少了八分之一;講者表示故障偵測在一秒內完成,恢復後其他路徑沒有連帶影響。

▲ 8×100G 多平面網路上,MetaRoCE 單向約 800 Gbps、雙向約 1,520 Gbps;單一平面失效時吞吐量降約八分之一並在恢復後回到原水準(圖片來源:Meta|2026 OCP Global Summit 簡報(第 11 頁))

第二組是 64 顆 GPU 的集合通訊完成時間,以 RoCEv2 為基準:

▲ 64 GPU 集合通訊完成時間對 RoCEv2 的差異:All-Reduce 小訊息快約 25%,GiB 等級收斂到個位數;All-to-All 多數區間快 14–21%,但有數個訊息大小反而變慢(圖片來源:Simple Tech Trend 自製,資料來源 Meta 2026 OCP Global Summit 簡報(數值由圖表目視讀取,為近似值))

數字要分開看。All-Reduce 全區間都比 RoCEv2 快,8B 到 32KiB 快約 21% 到 27%,1GiB 以上只剩 3% 到 11%。All-to-All 就沒那麼漂亮:128B 到 512KiB 快 14% 到 21%,64MiB 快約 29%,但 0B 慢約 19%、1MiB 慢約 16%、32MiB 慢約 10%,8GiB 以上也慢 6% 到 8%。講者把優勢歸功於用接收端驅動的封包排程取代 PFC,避免端點的 incast 壅塞。

7. 風險與反面論點

  • 測試規模太小:64 顆 GPU 與 8×100G 實驗網路,距離 Meta 自己說的數十萬顆還差三到四個數量級;真正的考驗是 incast 與多平面在萬卡以上的行為。

  • All-to-All 有退步區間:MoE 模型的專家並行高度依賴 All-to-All,1MiB 與 32MiB 這類中段訊息變慢,演講沒有解釋原因。

  • 窗口數字對不太起來:講者說路徑窗口上限固定、靠增加路徑撐 BDP,但投影片上路徑數只增加約 3 到 4 倍,總窗口卻放大約 50 到 90 倍;細節要回到規格書才能確認。

  • NIC 負擔變重:交換器變簡單,代價是 NIC 要扛下每條路徑的狀態、亂序放置與壅塞判斷。可程式化管線能做到線速,但 ASIC 化之後的面積與功耗沒有公開數字。

  • 標準分裂:UEC 已經發布規格,MetaRoCE 又開了一套。若其他 hyperscaler 不跟進,NIC 供應商要同時支援 RoCEv2、UEC 與 MetaRoCE,驗證成本會上升。

8. 對台灣供應鏈的意義

  • 交換器端的規格門檻不升反降。MetaRoCE 只要 ECN 與 ECMP,不需要 trimming 或自適應路由,對以通用交換器晶片做白牌交換器的系統廠是好消息:Meta 不會因為傳輸協定升級而綁定特定交換器功能。

  • 價值往 NIC 集中,但 NIC 晶片沒有台廠。可程式化 NIC 的主角是 AMD,競爭者是 Broadcom 與 NVIDIA;台灣的位置在 NIC 板卡與伺服器整合,要看的是 800G、PCIe Gen6 NIC 的出貨量,而不是協定本身。

  • 多平面代表連線數倍增。8×100G 多平面把一張 800G NIC 拆成 8 條獨立的 100G 連線、接到 8 個不同平面,交換器埠數與光纖數量隨之放大;這對光纖管理、扇出線材是增量需求,但演講沒有提到具體的光學配置,規模仍待確認。

  • 跨園區是光通訊的長線題目。同一個協定處理毫秒等級 RTT,代表跨園區訓練會成為常態,DCI 頻寬需求會跟著 AI 叢集一起放大;這部分要等 Meta 公布實際部署距離與頻寬,目前只能當方向看。

9. 總結

MetaRoCE 的意義不是又一個 RDMA 協定,而是 Meta 把 AI 網路的分工重新畫了一次:交換器只負責轉發與標記,所有聰明的判斷都放在 NIC。這和 Meta 一貫的打法一致:硬體越通用越好,差異化寫在可以開源的軟體裡。

但數字要誠實看。64 GPU 規模下,All-Reduce 小訊息快約 25% 是實打實的,All-to-All 的退步區間則還沒有解釋。Meta 自己也知道這不夠,所以把規格、參考實作與合規測試全部開源,邀 NIC、DPU 與交換器廠自己去驗證。接下來 12 個月該觀察三件事:第二家 NIC 供應商何時公布 MetaRoCE 實作、Meta 何時公布萬卡以上的生產數據、MetaRoCE 與 UEC 是收斂還是分裂。

交換器越笨、網卡越聰明,這是 Meta 對 AI 網路下的注;而它押注的方式,是讓每一家 NIC 廠都來照它的規格考試。

本文僅供技術與產業趨勢分析,不構成任何投資建議。

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