当前,我国算力产业在芯片、存储、封装等环节已取得较大进展,但高性能互连作为连接各环节的桥梁,其技术成熟度和国产化水平影响着算力系统从“能用”到“好用”的跨越,被视为中国算力发展需要补齐的关键环节。
在集群算力加速扩张、系统效率面临瓶颈的背景下,国产高性能互连技术正在夯实底座,国内企业正从系统层面到核心IP推进全链条自研和全场景覆盖。业内认为,当中国高性能互连产品线能够对标国际一线阵营,这条关乎全球算力竞争的关键赛道,有望进入加速发展阶段。
互连影响效能,网络作用日益凸显
近年来,随着大模型技术从“单一预训练”模式向“训推协同”加速演进,AI计算需求规模呈指数级增长,全球主要科技强国进入超大规模算力基建阶段。
美国方面此前披露了OpenAI与Oracle等合作的Stargate超级集群,计划部署百万级英伟达GB200(Blackwell架构)芯片,目标为全球领先的前沿AI训练集群之一。
欧洲的EuroHPC计划已覆盖芬兰、意大利等9个成员国,部署12套超算平台。
在中国,“十五五”规划纲要提出“适度超前建设新型基础设施”,国内目前已接连实现万卡、十万卡级集群突破。
然而,在这场全球算力竞赛中,算力系统的实际表现,既取决于计算芯片的能力,也受到数据传输与资源协同效率的影响。尤其在分布式计算架构下,单点算力的提升受制于物理极限,系统性能的边界实际上由“算力密度”与“互连带宽”的匹配度决定。
无锡众星微系统技术有限公司总经理郭二辉认为,从本质上说,集群的有效算力可近似理解为单点算力、规模、互连效率的乘积。其中,高速互连芯片作为数据中心、服务器及计算设备内部、设备间数据搬运的物理层基础,直接影响大规模集群的并行效率与资源利用率。
“随着集群流量结构变化,网络的重要性正在提升。”郭二辉说,“高性能互连通过减少数据搬运、等待与同步开销,可以实现存算网高效协同,将硬件能力转化为有效算力。”
显然,互连对效能的影响日益显著。伴随着模型参数指数级增长和算力规模持续扩大,高性能互连芯片正走向前台,成为全球算力竞争的重要变量。
六年磨一剑,为国产算力补齐关键拼图环节
长期以来,我国高性能互连芯片总体处于赶超阶段。在国内市场,以博通为代表的国际巨头占据了大部分市场份额,供应链格局相对集中。这也使国产算力版图中的短板更加凸显。
10月15日,众星微品牌及全栈产品发布会在无锡举行,12款量产产品和系列核心IP集中亮相,包含HBA卡、RAID卡、25G RoCE网卡、400G IB网卡与IB交换芯片、PCIe交换芯片等产品,覆盖通用计算互连与智能计算互连全场景需求。
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据郭二辉介绍,众星微高性能互连芯片已实现从系统层面到核心IP的全栈自研。“基于全栈研发与多品类产品协同,众星微致力于提供企业级高性能互连全场景解决方案,满足算力系统中不同层级的数据传输需求,为中国算力产业补齐一块关键拼图。”
值得注意的是,这块长期处于主流视野之外的产业拼图,已经打磨了六年。
2020年,国家大基金开始加大高性能互连领域投资,推动产业链上下游协同发展。彼时,众星微承担起相关研发任务,正式开启高端芯片研发。公司组建1000多人的专业研发团队,攻关方向涵盖芯片设计、验证、软件与固件开发,已积累400余项核心知识产权。
2021年,众星微存储IO芯片、PCIe4.0 Switch芯片相继回片,并成功点亮,填补了国内相关技术空白。随后,团队接连点亮网卡芯片、PCIe 5.0 Switch芯片、高速网络交换芯片,并实现多品类芯片产品量产,累计出货量超过80万颗。
截至目前,众星微通过板卡、整机及集群方案,已服务于互联网、金融、运营商、电力能源等各类行业应用。国内也成长起在产品和技术链条上对标国际领先企业的本土高性能互连企业。
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国产高性能互连,为全球提供新选择
六年磨一剑,成就的不只是一家企业的突破。在“以系统能力补单点差距”的路径上,以众星微为代表的国产高性能互连平台,正在为全球AI产业提供新的选择。
无锡市集成电路学会秘书长、清华大学无锡应用技术研究院IC平台主任周德金表示,在AI互连体系中,系统创新正在重构算力产业格局。AI互连芯片正从“连接器件”演进为AI系统中的“资源组织节点”,并要求互连技术兼具高带宽、低延迟、可扩展、可靠四大优势。
纵观全球算力竞争格局,存在垂直整合路线,并已建立起较明显的性能领先优势,但由单一厂商主导的模式下,后来者往往较难获得生态主导权。中国正积极推动自主开放体系探索,从互连标准层面寻求国产AI的系统性突破。
目前,在技术层面,对标国际一线产品,众星微在高性能互连领域已形成三大技术底座。
一是高性能架构,包括自研高速接口与低时延转发架构,带宽与时延可持续优化;二是高可靠设计,如全链路RAS与端到端数据保护、冗余设计与故障自动倒换,支持系统7×24小时稳定运行;三是全栈自研,核心IP与架构自研,推进国产工艺与供应链安全保障,提升全流程安全可信水平。
据企业在此次发布会上介绍,众星微PCIe 6.0 Switch、800G AI NIC与多模RAID芯片,在带宽、传输效率、扩展性、兼容性、安全性等方面,多项指标达到国际先进水平。
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更引人注目的是其技术路线,众星微选择投入更大、实现更复杂的开放路线,从GPU到CPU、硬盘、光模块、OS,可基于全场景高性能互连平台广泛连接,兼容主流生态。这也意味着,众星微的定位是联动上下游共建互连标准,而非封闭发展、独占产业主导权。
“表面上,互连标准定义的是芯片之间的接口;实际上,它决定了哪些芯片能够高效协同、组成系统,并最终形成产业生态。”周德金认为,这是AI生态主导权之争的核心,也是我国AI实现系统突破的关键。
在这场竞争与竞合交织的进程中,中国正探索一条开放共赢之路:国产高性能互连不仅有助于补齐当前中国算力系统短板,也为未来全球AI产业协同提供了新的支点。
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