一年前，NVIDIA宣布以每股125美元的定價(jià)全部用現(xiàn)金收購(gòu)互聯(lián)架構(gòu)廠商Mellanox，交易總額69億美元；按當(dāng)時(shí)Mellanox的市值計(jì)算，125美元的定價(jià)溢價(jià)14%。此后，美國(guó)、歐盟等各大主要市場(chǎng)監(jiān)管部門分別批準(zhǔn)了此次交易。

今年4月，國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局反壟斷局也針對(duì)這一收購(gòu)發(fā)布了《市場(chǎng)監(jiān)管總局關(guān)于附加限制性條件批準(zhǔn)英偉達(dá)公司收購(gòu)邁絡(luò)思科技有限公司股權(quán)案反壟斷審查決定的公告》。

在經(jīng)過多次申報(bào)、審查之后，反壟斷局對(duì)NVIDIA的收購(gòu)提出了如下要求：

一家是GPU領(lǐng)域的頂尖企業(yè)，另一家則是專注于高性能互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的老牌勁旅。雙方看似專注在不同領(lǐng)域，但實(shí)際上卻有著極高的互補(bǔ)關(guān)系。

以6月份公布的最新一期TOP500超算排行榜為例，榜單中共有134臺(tái)超算使用了來自NVIDIA的加速卡（GPU）產(chǎn)品。而在這134臺(tái)超算之中共有65臺(tái)超算使用了來自Mellanox的Infiniband系列互聯(lián)架構(gòu)，占所有NVIDIA加速超算的48%。

使用NVIDIA加速卡及Infiniband連接的頂級(jí)超算——Summit

顯然，我們能夠輕易看出，NVIDIA與Mellanox的Infiniband之間存在極強(qiáng)的互補(bǔ)性。

實(shí)際上，對(duì)于人工智能訓(xùn)練系統(tǒng)或HPC等大型計(jì)算集群而言，如何在節(jié)點(diǎn)之間構(gòu)建高效的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)一直是個(gè)相當(dāng)棘手的問題。雖然近兩年傳統(tǒng)以太網(wǎng)在帶寬方面取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，但由于每個(gè)數(shù)據(jù)包都需要獨(dú)立進(jìn)行分發(fā)，因此以太網(wǎng)的延遲和高負(fù)載丟包問題總是無法得到徹底解決。

在SC超算大會(huì)上展示的Mellanox Infiniband Connect X-6網(wǎng)卡

而Infiniband在設(shè)計(jì)之初就是一套基于VirtualCutThrough的高性能網(wǎng)絡(luò)，并且基于完全不同的傳輸協(xié)議。這些特性使Infiniband能夠以并發(fā)的形式發(fā)送一連串?dāng)?shù)據(jù)包，這些數(shù)據(jù)包不需要進(jìn)行挨個(gè)解析；這也就從機(jī)制上保證了Infiniband的性能。

同時(shí)，由于采用了不同的協(xié)議，Infiniband也能夠支持RDMA等特性，進(jìn)一步提升節(jié)點(diǎn)之間的互聯(lián)效率。

Infiniband網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)示意圖

在搭載GPU的人工智能訓(xùn)練或HPC集群中，GPU是算力的主要承載者，有著巨大的數(shù)據(jù)吞吐量。集群中，節(jié)點(diǎn)內(nèi)部的GPU通過PCI-E（NVIDIA某些產(chǎn)品還可以使用NVLink）實(shí)現(xiàn)互聯(lián)和RDMA等特性，而節(jié)點(diǎn)之間的互聯(lián)就需要Infiniband這樣的高性能網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)。這樣一套集群不僅需要大量的服務(wù)器、存儲(chǔ)設(shè)備，還需要Infiniband網(wǎng)卡、交換機(jī)以及對(duì)應(yīng)的軟件堆棧。

隨著人工智能技術(shù)受到越來越多的關(guān)注，作為相關(guān)領(lǐng)域的主力玩家，NVIDIA市值一路走高；已從5年前的不到20美元抬升為目前的400美元上下。暴漲的股價(jià)、企業(yè)級(jí)產(chǎn)品的大量出貨以及人工智能應(yīng)用巨大前景的加持已經(jīng)讓NVIDIA不得不從整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈角度開始布局。而收購(gòu)Mellanox便是其中關(guān)鍵的一步。

作為一種網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，Infiniband支持掛載多種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，包括SDP、SRP、iSER、IPoIB等等。眾多協(xié)議的支持使Infiniband不僅可以用在人工智能或HPC集群之中，也可以用在SAN等高端存儲(chǔ)領(lǐng)域當(dāng)中。對(duì)各種高效協(xié)議的支持給了Infiniband相對(duì)廣泛的應(yīng)用基礎(chǔ)（當(dāng)然，最廣泛的仍舊是以太網(wǎng)）。

由Cisco出品的Infiniband交換模塊

而在設(shè)備端，Mellanox主要生產(chǎn)Infiniband對(duì)應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)芯片、網(wǎng)卡、以及交換機(jī)等產(chǎn)品。同時(shí)，Mellanox也負(fù)責(zé)維護(hù)主要的OFED軟件堆棧，對(duì)各類網(wǎng)絡(luò)協(xié)議提供驅(qū)動(dòng)、中間件、接口等方面的支持。包括IBM、EMC、Cisco、Oracle等企業(yè)在內(nèi)的合作伙伴則會(huì)通過協(xié)議授權(quán)、貼牌、購(gòu)買方案等形式參與這一市場(chǎng)。

在高性能網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域，Infiniband的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手一直不多。主要有Intel的Omnipath和Cray（已被HPE收購(gòu)）的Aries互聯(lián)架構(gòu)。前者主要面向單純的CPU互聯(lián)，而后者則屬于Cray的私有技術(shù)，通常只在Cray出品的HPC集群中應(yīng)用。

而就在2019年，Intel宣布取消Omnipath技術(shù)的后續(xù)開發(fā)工作。這也讓Infiniband本就不多的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手又少一員。

NVIDIA自家的小型AI集群DGX-2便采用了Infiniband網(wǎng)絡(luò)

可以說在HPC和人工智能訓(xùn)練集群這樣曾經(jīng)相對(duì)小眾的市場(chǎng)領(lǐng)域中，NVIDIA和Mellanox都是市場(chǎng)上最主力的玩家。而隨著NVIDIA對(duì)Mellanox的收購(gòu)，這一領(lǐng)域內(nèi)的系統(tǒng)構(gòu)建方案將呈現(xiàn)更加統(tǒng)一的趨勢(shì)。但由于人工智能以及HPC市場(chǎng)規(guī)模在近兩年的極速成長(zhǎng)，NVIDIA對(duì)Mellanox的收購(gòu)也讓市場(chǎng)感受到了一絲不安。

所以我們才能看到反壟斷局在這一交易的審查過程中抱著如此謹(jǐn)慎的態(tài)度并對(duì)NVIDIA提交的申請(qǐng)進(jìn)行了多次批復(fù)。

人工智能時(shí)代的來臨不僅催生了應(yīng)用端的急速發(fā)展，更讓算力行業(yè)開始呈現(xiàn)百花齊放的態(tài)勢(shì)。

近幾年，包括華為、寒武紀(jì)、阿里、百度等在內(nèi)的眾多國(guó)內(nèi)廠商都開始涉足人工智能加速卡的設(shè)計(jì)和制造。再加上NVIDIA、AMD、Intel、Google、AWS等國(guó)際巨頭在這一領(lǐng)域的持續(xù)發(fā)力，一時(shí)間，用戶在高性能集群構(gòu)建方式的選擇上突然多樣起來。這些新晉參與者中既有CPU、GPU領(lǐng)域的傳統(tǒng)勁旅，也有加速卡、DSP領(lǐng)域的后起之秀，更有以龐大云服務(wù)為依托的互聯(lián)網(wǎng)豪強(qiáng)。

作為超算大國(guó)和人工智能應(yīng)用的第二大市場(chǎng)，算力層面的百花齊放對(duì)于中國(guó)的企業(yè)及科研用戶來說無疑是極為有利的；市場(chǎng)上的激烈競(jìng)爭(zhēng)一方面可以促進(jìn)技術(shù)更快進(jìn)步，另一方面也能推動(dòng)方案價(jià)格降低及普及。說這樣的競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)有利于國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的繼續(xù)快速成長(zhǎng)毫不為過。

不過與算力層面的百家爭(zhēng)鳴不同，在互聯(lián)架構(gòu)層面，用戶的選擇通常還是只有Infiniband和傳統(tǒng)以太網(wǎng)。期待Aries或其他私有技術(shù)互聯(lián)架構(gòu)能夠在短時(shí)間內(nèi)開放運(yùn)營(yíng)并廣泛進(jìn)入商業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域，這既缺乏準(zhǔn)備和驗(yàn)證也不現(xiàn)實(shí)。雖然以太網(wǎng)目前已經(jīng)進(jìn)入核心層400G、接入層100G的全新時(shí)代并開始支持RDMA等優(yōu)勢(shì)特性，但在網(wǎng)絡(luò)效能和成熟度方面，Infiniband仍舊是高性能集群構(gòu)建中非常普遍的選擇。

從這一視角出發(fā)，收購(gòu)了Mellanox的NVIDIA也難免讓人產(chǎn)生擔(dān)心：NVIDIA是否會(huì)利用網(wǎng)絡(luò)上的優(yōu)勢(shì)競(jìng)爭(zhēng)來鞏固自身在算力市場(chǎng)中占有率？可以說國(guó)家反壟斷局早就想到了這一情況。

因此，算力多元化大局已成，但互聯(lián)架構(gòu)選擇仍舊單一的前提下；反壟斷局針對(duì)NVIDIA收購(gòu)Mellanox之后經(jīng)營(yíng)行為所給出的數(shù)條“應(yīng)繼續(xù)”和“不得”明確而具體的限制性條件，可以說具備非凡的意義和長(zhǎng)久的遠(yuǎn)見，對(duì)于促進(jìn)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)及繁榮將起到重要作用。相信這樣的條款也能夠在最大程度上保證國(guó)內(nèi)企業(yè)、科研用戶及眾多系統(tǒng)經(jīng)銷商、集成商的利益不會(huì)因上游格局變化而受到影響。