超节点架构中Scale-Up与Scale-Out网络如何分工，主流互联协议有哪些差异？

在超节点架构中，Scale-Up与Scale-Out网络有着明确的分工与不同的技术指标要求。

从分工与时延目标来看，Scale-Up的主要目标是在高带宽域内聚合更多加速器与显存，负责承载张量并行（TP）和专家并行（EP）这类强耦合通信，将其尽量收敛在超节点内。其典型规模通常在千卡级以内，时延目标极为苛刻，要求达到百纳秒（ns）到亚微秒（us）级。Scale-Out的主要目标则是将多个节点或多个超节点继续横向扩展，处理流水并行（PP）和数据并行（DP）这类相对松耦合的通信，将其释放到更大规模的集群网络中。其典型规模为万卡以上的集群级到园区级，时延目标为数微秒到数十微秒级。

在物理层与传输机制上，Scale-Up的物理层包含但不限于以太网PHY，更注重延时与编码复杂度的平衡；数据链路层基于ID查表路由，优化帧头开销（6–16B）或自定义格式，且无链路层重传；传输层则没有复杂的控制协议。相比之下，Scale-Out采用标准以太网物理层，基于地址学习转发，标准帧头开销大，依赖复杂传输控制协议（TCP/IP）并由网卡完成重排序。

关于主流的Scale-Up互联协议，当前技术路线沿总线类、以太类、专有互联等多个维度并行发展：

第一类是私有域总线型协议。最典型的代表是英伟达的NVLink，采用私有SerDes和自定义Flit，支持内存语义，单层组网规模最高可达576卡。此外还有AMD主导的Infinity Fabric以及华为的UB灵衢协议，华为灵衢支持内存/消息语义，能够实现多层万卡级组网。

第二类是基于开放标准的协议。例如UALink，由AMD、Intel、AWS、谷歌等共同推进，可使用以太网PHY或PCIe PHY，支持内存语义，单层组网规模最高1024卡。阿里云与信通院推进的ALS协议同样兼容UALink，但支持多层2000卡规模。

第三类是开放以太协议。博通提出的SUE（Scale Up Ethernet）旨在利用以太网生态构建Scale-Up互联，支持端到端重传；腾讯与信通院推进的Eth-X、字节跳动的Ether-Link等也属于此类，它们主要基于标准以太网PHY进行定制优化，以满足超节点内部的高带宽需求。