「UEC対応チップ」の性能

2026年現在、UEC（Ultra Ethernet Consortium） Specification 1.0/1.1に準拠したチップセットは、従来の汎用イーサネットチップとは一線を画す「AI/HPC専用設計」へと進化しています。

主要ベンダー（Broadcom, Cisco, AMD/Pensando等）から登場している最新チップの性能特性を解説します。

1. 主要ベンダーのUEC対応チップと性能指標

現在、市場を牽引しているのは 51.2 Tbps 級のスイッチチップと、それに対応する 800G/1.6T 世代のNIC（ネットワークインターフェースカード）チップです。

2. UEC対応チップが実現する「3つの技術的ブレークスルー」

従来のチップと異なり、UEC対応チップには以下の機能がハードウェアレベルで実装されています。

① スモールパケットへの最適化

AIの学習プロセスでは、パラメータ同期のために「小さく大量のパケット」が飛び交います。従来のイーサネットチップは大きなデータ転送には強い一方、小パケットではスループットが低下しがちでした。

• Tomahawk Ultraの例: 最小の64バイトパケットを毎秒 770億パケット (77B PPS) 処理可能。これにより、GPU間の同期待ち（バリア同期）の時間を極小化します。

② ハードウェアによるエラー回復 (LLR)

UECチップは Link Layer Retry (LLR) を搭載しています。

• 仕組み: 通信エラーが発生した際、上位のソフトウェア（TCPなど）を介さず、チップ内のハードウェアがミリ秒以下の超高速でパケットを再送します。

• 効果: パケットロスによる「AI学習のストップ」を実質ゼロに近づけます（Zero Packet Lossに近い挙動）。

③ ヘッダー圧縮と効率化

従来のイーサネットヘッダー（46バイト）を、AI専用の最適化により 10バイト程度 まで圧縮して処理する機能を備えています。

• これにより、実質的なデータ転送効率（グッドプット）が向上し、特に1.6T世代のような超高速帯域においてオーバーヘッドの影響を最小限に抑えます。

3. スケールアップ・ネットワークへの対応

UEC対応チップの最大の特徴は、これまで NVLink や InfiniBand の独壇場だった「同一ラック内（スケールアップ）」の高速接続にイーサネットを適応させた点です。

• 低遅延: ホップ（スイッチの通過）あたりの遅延が250ns以下に抑えられ、XPU（GPU/アクセラレータ）間のエンドツーエンド遅延を 400ns以下 で維持できるようになっています。

• 大規模接続: 一つの論理ネットワーク内で最大 100万台規模 のホストを管理可能なアドレッシング能力を持ちます。

次のステップとして、以下のような詳細情報も提供可能です：

• 導入コスト: InfiniBandと比較した際の、チップ単位・システム単位のコスト効率（TCO）

• NIC側の動向: AMDやIntelが開発しているUEC準拠の最新NICチップ「DPU/IPU」の仕様

• ソフトウェアスタック: UECチップの性能を引き出すためのオープンな通信ライブラリ（libfabric等）の対応状況

Ultra Ethernet: Scaling AI & HPC Clusters

このビデオでは、UECの設立背景と、従来のイーサネットの課題をどのように解決してAI・HPC向けにスケーラビリティを確保するかを技術的に概説しています。