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作为弥补国产AI芯片单卡性能短板的破局之道,超节点已从一年前的华为“一枝独秀”,演变为整个国产算力行业的集体共识。
在7月17日开幕的2026世界人工智能大会(WAIC 2026)上,华为、阿里平头哥、百度昆仑芯、中科曙光、沐曦股份、摩尔线程、燧原科技、东方算芯等国产AI芯片厂商纷纷亮出各自的超节点产品,形成“群雄逐鹿”的竞争局面。
超节点方案虽然最早由英伟达提出,如今却成为国产AI基础设施试图实现性能“弯道超车”的重要路径。其通过高速互联技术,将数十、数百乃至上千颗AI芯片整合为一个统一计算系统,让众多芯片如同一块“超级GPU”般运作,旨在满足当前大模型高效训练,与低延迟、高并发模型推理场景的算力需求,已被业内视为支撑AI产业的新型底层基础设施。
“2026年为国产超节点元年。”据华泰证券4月一份研报的测算,2028年中国超节点架构市场规模有望达到3414亿元,2026至2028年复合年均增长率为194%。
国产芯片玩家竞逐超节点
硬件架构上,超节点机柜由计算节点、交换节点等单元组成。开源证券介绍,计算节点负责实际运算,包含AI芯片等部件;交换节点则集成交换芯片,用于连接计算节点上的GPU芯片,既支持在单机柜内AI芯片的Scale-up(纵向扩展)互联,也可在需要扩展超节点规模时,实现多机柜间的Scale-up互联。
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超节点机柜正面外观示意图。图:《ETH-X超节点AI 整机柜设计规范》
所谓Scale-up互联,是指通过定制化互联协议,在超节点系统内构建大规模、高带宽、低时延的内部通信环境,这是超节点实现的核心基础。相比之下,传统的计算集群依赖Scale-out(横向扩展)架构扩展规模,通过通用以太网连接大量AI服务器,这种简单的“堆卡”做法,互联效率低。
WAIC 2026期间,备受市场关注的华为昇腾950超节点真机首次公开展出,以庞然巨物般的体量,充当华为展台的“门面担当”。这款超节点被华为称为“业界最大规模超节点”,包含16台计算柜、共1024张最新款的昇腾950DT芯片。
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华为昇腾950超节点。
华为方面披露的数据显示,相比上一代384超节点,昇腾950超节点在大模型预训练场景下的有效算力利用率(MFU)提升了1.5-1.7倍。有效算力利用率,衡量的是AI芯片的理论峰值算力中,究竟有多少算力能在实际计算任务中被真正派上用场。
一位华为人士对南都记者透露,昇腾950超节点预计于今年9月正式上市商用,“支持万亿参数模型的预训练肯定是没问题”。
中科曙光旗下由十万卡AI芯片组成的超集群曙光8000,同样是台庞然大物,已落地于郑州国家超算互联网核心节点。中科曙光技术工程师王德志告诉南都记者,该“超集群”由单机柜640张卡的超节点组网而成。和许多面向大模型领域智算需求的超节点不同,曙光8000采用超算和智算融合的架构,既可以用于AI for Science的传统科学计算,也能提供AI模型训练推理所需的算力。
和行业主流的冷板式液冷方案不同,曙光8000采用浸没式液冷方案来满足机柜的散热需求。冷板式液冷是一种间接式冷却技术,通过安装在CPU、GPU等发热电子元器件上的冷板将热量带走;浸没式液冷则让电子元器件完全浸没在冷却液中,通过冷却液的循环将服务器的热量带走,散热效率更高。
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曙光8000采用浸没式液冷散热方案。
在“AI芯片四小龙”阵营中,除了未参展的壁仞科技,其余三家均把新款超节点作为产品展示标配。
沐曦基于现已量产出货的曦云C600芯片,发布超节点产品曦景S600。单机柜包含16个计算节点、搭载64卡,支持扩展至万卡级集群。
沐曦股份联合创始人、CTO彭莉接受南都记者采访时表示,对不少商业客户而言,64卡超节点就已经满足当前需求。如果有客户的模型训练和推理需要更高的配置,公司也可以对超节点的规模进行扩展。
彭莉认为,超节点的核心竞争力在于其作为一个系统,所展现出的算力、带宽、互联等指标之间的体系化平衡。对用户而言,这种架构在提升性能的同时,也显著增加了管理复杂度,并带来了全新的挑战:如何实现对每一张卡工作状态的实时监控?当通信链路出现故障时,又该如何实现快速定位与恢复?除了这些硬件层面的挑战,超节点还必须实现硬件与软件栈的高效协同。
燧原科技推出的云燧ESL64-O超节点,单机柜也是16个计算节点、共64卡的配置。南都记者了解到,云燧ESL64-O超节点使用的是燧原科技第四代AI芯片。公司方面介绍,该超节点可扩展到16384卡的集群。此外,燧原科技这款超节点中的CPU、交换芯片、网卡芯片等其他部件均基于国产化产业链,以满足信创要求。
摩尔线程则展出2025年12月发布的MTT C256超节点。据南都记者了解,该超节点基于公司下一代S6000芯片,采用单机柜16个计算节点、共128卡的配置,支持两台机柜扩展为256卡的超节点。现场的工作人员介绍,该超节点可能在今年下半年或明年正式推出。
超节点方案下一步如何走?
不少芯片厂商超节点产品背后,都有与中兴通讯合作的身影。WAIC 2026期间,中兴通讯联合壁仞科技、沐曦、燧原科技、天数智芯等国产AI芯片公司,发布OEX超节点。该超节点并不绑定单一芯片厂商,当中的GPU、CPU、网卡等组件,可根据需求灵活选配不同品牌的产品。
OEX架构超节点的特点在于,实现计算节点托盘和交换节点托盘的垂直交叉互连,摒弃了此前依靠成千上万根高速线缆进行互联的传统设计。中兴通讯称这样的架构使得内部互联成本大幅下降,通信路径更短、信号损耗更低,同时减少了因线缆松动、老化或连接器故障导致的宕机风险。
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计算节点托盘和交换节点托盘的垂直交叉互连(正交架构)与传统线缆(Cable Tray架构)方案对比。图:《中兴通讯超节点白皮书》
这种架构设计已成为超节点行业的趋势。据南都记者了解,沐曦的曦景S600、燧原科技的云燧ESL64-O、搭载阿里平头哥最新款真武M890芯片的磐久AL128超节点等,均使用计算节点和交换节点的垂直交叉互连架构。
超节点行业的另一趋势,是在Scale-up网络互连中采用光互连方案,也就是通过光纤来传递光信号,而非电互连方案使用铜作为材料来传递电信号通信。
电互连具有高导电性、低成本等特点,是当前行业的主流。但其短板在于,受物理距离限制大,超节点规模的扩大会导致信号传输的衰减。壁仞科技方面称现有电互连超节点架构最多支持128张GPU。另外,随着AI模型规模持续扩大及单芯片带宽需求提升,传统电互连在性能与功耗方面已难以满足芯片间通信需求。
相比之下,光互连支持更快的数据传输、更高的带宽和速度、以及更低的延迟和功耗。“光信号传输距离可达数百米,衰减极小,天然适合大规模GPU互连。这也是为什么行业主流厂商都在加速布局光互连超节点。”壁仞科技方面介绍。WAIC 2026期间,壁仞科技推出三款超节点产品方案:16卡标准服务器超节点和128卡高密整机柜超节点,均使用传统的电互连,而1024卡Scale-up扩展的超节点采用光互连。
根据市场咨询机构弗若斯特沙利文的数据,中国的Scale-up光互连市场规模预计将从2025年的57亿元增长至2030年的1805亿元。
但彭莉提醒,光互连主要应用于电互连传输距离不足、无法保障信号质量的场景。然而,引入近封装光学(NPO)和共封装光学(CPO)这些热门的光互连方案也带来新挑战:需要将光引擎(完成光电信号转换的核心部件)靠近交换芯片(负责处理和交换数据)封装,这可能引发稳定性问题。因此她认为,目前在超节点互联方案的选择上,凡是电互连能覆盖的场景还是要用电互连,其在稳定性和成本控制方面仍具显著优势。
采写:南都N视频记者 杨柳 发自上海
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