华为晟腾950超节点 介绍

华为晟腾950超节点 介绍

华为以"韬定律"为理论纲领,通过逻辑折叠(3D堆叠)+ 灵衢统一总线(内存语义)+ Hi-ONE NPO光引擎(去DSP、近封装),构建了一套从单芯片到万卡集群的全栈自研体系——不靠制程缩小晶体管,而是系统性压缩时间延迟,以此绕开先进制程封锁,实现"群狼战术"式算力突围。

韬定律的三大技术支柱 ├── 逻辑折叠(Logic Folding):3D堆叠,晶体管密度从155→238 MTr/mm²(单代跃升≈传统三代) ├── 灵衢统一总线(Unified Bus):单一协议替代PCIe+NVLink+InfiniBand多层协议栈 └── Hi-ONE光互连:光纤替代铜缆,功耗降60%-70%,时延降30%

昇腾950超节点(Atlas 950 SuperPoD):2026年7月17日WAIC大会真机首次亮相,是目前业界最大规模超节点(1024卡)

满配规模128个计算柜 + 32个互联柜 =160个机柜
占地面积~1000㎡
搭载芯片8192颗昇腾950DT
FP8算力1 EFLOPS
FP4算力2 EFLOPS
全局统一内存256TB
NPU互联带宽TB级
RTT时延3μs(超低)
上市时间2026年Q4

AI场景的τ缩放:华为论文指出,AI训练完成同样任务所需的时间一年内可从10秒压缩到1秒——因为在AI场景下,"吞吐量直接转化为经济价值",不存在手机/电动车的物理约束。

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架构设计变化——从"芯片竞赛"到"系统决战"

变化维度旧范式新范式
扩展方式Scale-out为主(堆节点数量)Scale-up超节点(1024卡=一台"大计算机")
互联协议多层协议栈(PCIe→NVLink→IB)灵衢统一总线(内存语义原生)
传输介质铜缆为主光进铜退(Hi-ONE NPO)
软件栈封闭CUDA生态CANN全面开源(400万+开发者)
衡量标准单芯片峰值算力系统有效算力利用率

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鲲鹏950——通用计算超节点的"心脏"

发布时间2026年Q1
核心数96核/192线程(主流),另有192核/384线程版本
架构ARM自研微架构
互联首款支持灵衢互联的服务器CPU
配套超节点TaiShan 950:最大16节点、32处理器、48TB内存
市场份额2025年中国服务器市场超22%(IDC数据)
生态6800家伙伴、25000+解决方案通过认证

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光模块在AI基础设施中的角色

AI集群的能耗分布(韬定律揭示) ├── 80%能量:用于数据搬移(非计算!) ├── 70%系统成本:分配给数据存储 └── 计算本身:不是瓶颈 → 因此:光互连 = 韬定律最关键的物理媒介

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DSP芯片

DSP的代价:在800G/1.6T速率下,DSP自身功耗占光模块总功耗的50%以上,且引入额外延迟。

华为的做法(Hi-ONE NPO)

  • 砍掉DSP,采用线性直驱架构
  • 将电互联距离从100cm压缩到5cm,信号衰减从>20dB降至<10dB
  • 功耗从单节点30W降至9W(-60%~-70%)
  • 由转发芯片自身集成线性化信号处理能力替代DSP

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LPO(线性驱动可插拔光学)-- 当下最具性价比的方案("瘦身版"传统光模块)

LPO工作原理 转发芯片(集成线性驱动) → 可插拔光模块(无DSP,仅光电转换+放大) → 光纤
DSP移除,信号处理迁移至转发芯片
接口兼容QSFP-DD/OSFP标准,即插即用
功耗较传统方案降低~40%
运维支持热插拔,维护便利
商用状态2026年已批量部署(800G/1.6T),年出货300~400万只
代表厂商新易盛、中际旭创、索尔思

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NPO近封装技术(Near-Packaged Optics)

定位:LPO→CPO的过渡形态,2026-2028年产业主线

NPO工作原理 转发芯片 → 极短PCB走线(2-5cm) → 板载光引擎(光电转换) → 光纤 ↑ 光引擎"贴"在芯片旁边,但非一体化封装
传输距离5-7cm(vs 传统100cm)
SerDes损耗<10dB(vs 传统>20dB)
功耗单节点9W(vs 传统30W,降60%-70%)
布线体积光纤替代铜缆→缩减90%
可维护性光引擎可独立插拔更换(优于CPO)
成本改造投入仅为CPO方案的30%
商用节奏2026H2小批量→2027规模放量

华为的NPO战略:联合中国移动、京东云、百度等20+伙伴启动OPEN NPO项目,发布国内首个NPO光互连MSA多源协议——统一尺寸、接口、电气规范。

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光引擎(Optical Engine)

光引擎是光模块中完成电→光、光→电转换的核心组件

在NPO架构中,光引擎从光模块内部拆分出来,直接贴装在芯片旁的PCB上。

光引擎内部核心组件 ├── 激光器(Laser):提供光源 ├── 调制器(Modulator):将电信号编码到光波上 ├── 波分复用器(WDM):多波长并行传输 ├── 光电探测器(PD):接收端光转电 └── 耦合透镜/隔离器:精确对准、防止反射干扰

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Hi-One光引擎——华为韬定律的"杀手锏"

全称:Hi-ONE = High-density Optical-interconnect Node Engine(高密度光互连节点引擎)

单模块峰值带宽8Tb/s
传输距离板内5cm短距 + 机柜间100m中长距
技术路线NPO(近封装光学)
搭载波分复用并行光收发通道
配套芯片昇腾950/960堆叠NPU
光源方案独立外置光源(ELS)
目标周期2026-2028年国产智算中心中期主线

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产业链全景(OPEN NPO联盟核心成员):

层级企业角色
光引擎华工科技A股唯一3.2T NPO硅光引擎批量交付,昇腾主力供应商
光迅科技6.4T硅光NPO,国产自主硅光平台
中际旭创Hi-ONE配套外协供应商
光芯片源杰科技华为哈勃投资,Hi-ONE外置光源核心供应商
长光华芯国内唯一100G VCSEL IDM量产
特种光纤中天科技Hi-ONE空芯光纤独家供应商(时延-30%,损耗-70%)
连接器华丰科技华为哈勃持股,首款Hi-ONE光引擎接口连接器
封装载板兴森科技联合研发NPO专用ABF载板
散热中瓷电子氮化铝(AlN)散热陶瓷基板