輝達近期對Enfabrica的9億美元戰略投資，標誌著下一代互聯技術已成為AI基礎設施的關鍵戰場。在該公司的產品矩陣中，3.2 Tbps的ACF（Accelerated Compute Fabric (ACF)-S超級網路卡以其高度整合的晶片架構脫穎而出，技術實現遠超輝達自有的ConnectX-8系列。與僅整合PCIe交換晶片的CX8（如上圖所示）不同，ACF-S （如下圖所示）在單晶片上融合了乙太網路交換（Packet Switch）與PCIe交換(Memory Switch)功能，形成一個高度整合的裝置。這一設計顯著增強了GPU橫向和縱向擴展互聯、記憶體解耦方面的能力。一、核心應用場景1.記憶體解構在長上下文AI推理邁向百萬令牌等級的處理程序中，KV快取對GPU視訊記憶體的巨大需求已成為制約性能與成本的根本性瓶頸。業界大模型開始探索分佈式KV Cache池和分級Cache機制，比如Kimi的Mooncake架構（如上圖所示）和SGLang的HiCache架構。Enfabrica 的 EMFASYS（彈性記憶體架構系統）通過 ACF-S 高速互聯協議建構基於 DDR 的裝置級池化記憶體資源，實現了計算與記憶體的徹底解耦。該系統支援通過RDMA乙太網路訪問的共用記憶體池架構，以模組化方式靈活擴充記憶體容量，為長上下文推理引擎提供了可線性擴展的記憶體資源池，顯著降低了對高成本 GPU 或 HBM 的依賴。據 Enfabrica 宣稱，EMFASYS 可為大規模推理負載擴展高達 18TB 的 DDR5 記憶體容量，並將單令牌生成成本降低多達 50%，從而在提升性能的同時最佳化了 AI 推理的總體經濟效益。2. 縱向擴展網路：從PCIe到乙太網路當前，國內多數GPU仍依賴PCIe建構縱向擴展（Scale-Up）網路，但PCIe交換晶片的頻寬能力較乙太網路交換晶片低一個數量級，制約了系統規模的進一步擴展。ACF-S通過實現PCIe至乙太網路的協議轉換，有效解決了這一瓶頸：每個GPU通過PCIe介面直連ACF-S；資料流量在晶片內部轉換為乙太網路報文；網路卡提供4×800G乙太網路連接埠，支援多平面、高頻寬的縱向擴展網路，具備負載平衡與冗餘保護能力。這一轉換標誌著縱向擴展網路從PCIe走向乙太網路已成為明確的技術趨勢。3. 增強型橫向擴展RNIC：整合PCIe交換能力在橫向擴展（如上圖所示）場景中，GPU通過PCIe交換晶片連接RNIC，RNIC連接到橫向擴展網路。ACF-S作為整合PCIe交換功能的超級網路卡，使CPU與GPU能夠直接連接到該超級網路卡，無需外接PCIe交換晶片（如下圖所示）。在跨節點All-to-All通訊等場景中，現有架構需消耗GPU的流式多處理器即SM資源執行資料複製與轉發（見下圖，來自Insight into DeeSeek-V3論文，DeepSeek-V3洞察論文個人解讀，DeepSeek最新論文深度解讀 (續)）。此外，基於PTX的節點內跨軌道跳轉同樣需要消耗SM計算資源。ACF-S裝置內的網路卡之間已實現以太互聯，封包可在NIC之間通過乙太網路交換晶片轉發，上述在節點限制路由由SM執行的資料面轉發任務可以完全解除安裝至ACF-S，無需消耗SM資源，從而顯著提升通訊效率。二、ACF-S與輝達CX8關鍵能力對比從上圖中可以發現，輝達自家的CX8超級網路卡也整合了PCIe Switch。但是，仍然沿用了之前在DGX H100/H200架構下的連接拓撲（如下圖所示），即GPU以及NIC在PCIe Switch上並沒有實現全互聯，而是分為兩個相對獨立的連接拓撲。如此一來，要實現DeepSeek-V3的節點限制路由以及Rail-only組網下節點內的跨軌道中轉，仍然需要消耗SM計算資源。相比較而言，ACF-S更勝一籌。三、結論Enfabrica ACF-S代表了一類新型“超級網路卡”，它在單一晶片上融合了縱向與橫向擴展網路能力。通過整合乙太網路與PCIe交換功能，ACF-S實現了大規模KV快取資源池、高效整合的PCIe轉乙太網路縱向擴展網路模組。輝達此次重金投資表明，此類融合互聯架構將成為支撐下一代AI工作負載擴展的關鍵基石。 (網路技術趨勢洞察)
