在AI大模型从单模态向全模态快速演进、算力需求呈指数级增长的今天,“超节点”已成为突破算力瓶颈的核心基础设施。放眼2025年,超节点已成为计算产业的核心话题之一,被视为AI基建的理想范式。
在近日举行的华为2026新春媒体沙龙上,华为计算产品线营销运作部部长张爱军分享,Atlas 900超节点自上市以来,已经累计部署超过300套,服务20多个客户,涵盖互联网、电信、制造等多个行业,在万亿参数模型训练、金融反欺诈等场景中展现出强大实力。
经过大规模商用实践与行业验证,华为明确了真正超节点的三大核心要素——大带宽、低时延、内存统一编址,三者缺一不可,共同构筑起高效协同的超级算力底座。不满足这三大要素的,本质上仍然是传统服务器堆叠架构,不是真正的超节点。
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大带宽:突破通信瓶颈的“高速公路”
首先,大带宽是超节点突破通信瓶颈的基础保障,为大规模并行计算提供 “高速公路”。随着大模型参数规模迈入万亿级别、训练数据从10TB级升级至100TB级,芯片间的数据交互量呈几何级数增长。
传统架构依赖PCIe或以太网互联,跨服务器带宽仅200~400Gb/s,难以支撑频繁的GB级数据传输,导致计算单元长期等待通信,形成性能瓶颈。华为昇腾384超节点依托灵衢高速互联协议,实现通信带宽较传统架构提升15倍,彻底打通数据传输堵点。
比如,在互联网行业的MoE基础模型预训练中,昇腾384超节点的大带宽能力支持 EP(专家并行)从8扩展至64,将不可掩盖的all2all通信占比从40%降至3.5%,大幅降低重计算比例,最终实现3倍以上的训练性能提升;在强化学习场景中,更是将训推权重传输时间从小时级压缩至60秒,为快速迭代提供了可能。
低时延:满足产业级应用的关键支撑
其次,低时延是超节点满足产业级应用需求的关键支撑,尤其适配实时性要求严苛的业务场景。AI 技术深入千行百业后,时延表现直接决定应用价值,例如金融反欺诈场景要求时延低于10毫秒,Agentic AI的多轮推理迭代也对低时延通信提出迫切需求。
传统集群架构中,跨服务器通信时延达数十微秒,且规模越大时延越高,无法满足生产级应用要求。昇腾384超节点通过总线级平等互联架构,将RTT通信时延从传统架构的7微秒降至3微秒,降幅超50%。这种低时延优势在推理场景中尤为显著。
比如,在多轮对话推理中,基于超节点的KV Cache池化方案支持Prefix Cache复用,在命中率100%时吞吐性能提升3倍;在推荐系统的Embedding表传输场景中,依托内存语义的低时延特性,通过细粒度流水直访host memory,可最小化传输开销。对于金融风控等核心业务,这种低时延特性可以让风险识别响应速度倍增,有效提升反欺诈成功率。
内存统一编址:实现“One NPU/GPU”的核心前提
最后——但也许是最重要的,内存统一编址是超节点实现“One NPU/GPU”的核心前提,也是区别于传统服务器堆叠架构的本质特征。因为只有统一了内存编址,才能实现多个物理设备之间像一台计算机一样工作。
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背后根因在于,超节点需要能够实现内存的全局管理和灵活访问,才能像一台物理设备一样工作。这要求超节点内所有互联设备的内存地址需全局唯一,基于全局内存可实现任意设备间的灵活访问,通过load/store指令级访存,直接读写远端NPU或CPU内存资源。
打个比方,传统集群训练大模型采用消息语义通信,数据传输需经过“序列化-网络传输-反序列化”流程,如同“寄快递”般繁琐;而内存统一编址技术让超节点内所有设备的内存拥有全局唯一地址,如同“从书架上拿书”般直接访问。昇腾的384超节点正是如此,其通过灵衢协议统一了CPU、NPU内存语义,实现DDR和片上内存的池化,可以做到128TB的全局内存统一编址。
小结:
综上,昇腾384超节点用300多套的规模商用实践,凝结验证了超节点“大带宽、低时延、内存统一编址”三大要素,充分证明超节点是一个庞大的系统工程。真正可商用、高性能的超节点,是核心技术、互联协议、工程能力与系统能力的垂直整合。
2026年,超节点的火热程度还在继续。但部分厂商在跟进超节点概念时,AI处理器间仍通过PCIe+RoCE协议互联,使得跨服务器带宽、时延受限,且不支持“内存统一编址”能力,本质上仍然是传统服务器堆叠架构,不是真正的超节点,需引起重视!
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