胜蓝股份周国奇探讨智算时代技术与成本下的铜光共舞
智算时代,技术与成本下的铜光共舞 | 胜蓝股份 周国奇 报告分享
9月10日,由深圳市
连接器
行业协会与elexcon深圳国际电子展暨
嵌入式
展联合主办的"
AI
数据
中心
光电
融合技术创新研讨会",在深圳国际会展中心(宝安)北登录大厅二楼媒体中心A成功举行。研讨会汇聚中国科学院计算技术研究所、阿里云、立讯技术、胜蓝股份、
是德科技
、微特精密、博威合金等产业链上下游企业与机构的技术专家,围绕CPO/NPO、高速互连、精密制造与新材料等热点议题展开深度交流。深圳市连接器行业协会先进基础材料专业委员会副主任周明亮出席并致开场辞。
01演讲者简介
演讲嘉宾:胜蓝股份 周国奇
周国奇,胜蓝科技股份有限公司(股票代码:300843)技术专家,长期深耕高速互连产品研发与AI数据中心互连架构领域,主导参与了胜蓝股份在AI超节点高速互连解决方案的产品规划与技术布局工作。本次报告中,他从连接器与线缆厂商的一线产业实践出发,系统梳理了AI超节点高速互连架构的演进脉络,并提出"铜光共舞"的技术与成本协同理念。
02核心观点:智算时代,铜与光在技术与成本下协同共舞
周国奇的演讲以AI超节点的架构演进为切入点。他指出,超节点(SuperNode/SuperPod)是面向
人工智能
大模型时代应运而生的高密度算力集成架构,通过高速互联技术将数十至数百张AI加速卡(
GPU
/NPU)在物理上紧密
耦合
,形成逻辑上统一、高带宽、低时延的"超级计算单元",实现"物理多机、逻辑单机"的效果,旨在解决大模型训练与推理中面临的
通信
带宽瓶颈和显存容量限制。传统服务器集群多采用"横向扩展(Scale-Out)"架构,存在"通信墙"(跨服务器通信延迟高、带宽受限)、"内存墙"(单卡显存有限,跨卡显存调用效率低)和"复杂度墙"等问题,导致算力利用率低下。
报告指出,AI超节点高速互连必须走Scale-Up与Scale-Out协同扩展之路:先通过Scale-Up把单超节点内部算力做到极致,保障节点内超高带宽低时延;再通过Scale-Out将大量超节点横向组网,同时具备节点内超高带宽低时延与集群超大算力规模,支撑万亿级参数大模型分布式训练。而随着链路速率向22
4G
乃至448G演进,铜缆
信号
损耗增大、影响超节点可扩展数量,光电转换又会增加延迟——最终,铜互连与光互连并非简单的替代关系,而是在技术与成本的共同作用下寻求最优解,这正是"铜光共舞"的核心内涵。
03重要技术进展
1. AI超节点:Scale-Up与Scale-Out协同扩展是必由之路
周国奇系统梳理了AI超节点的两种基本扩展模式。Scale-Up(纵向扩展)通过高带宽、低延迟的高速互联技术将多颗GPU/NPU紧密连接,形成统一计算域,使其像一台超级计算机一样协同工作。目前主流Scale-Up高速互联技术包括
英伟达
NVLink、华为HCCS以及开放的UALink等,架构已从早期的8GPU服务器级互联,演进到数十GPU超节点,乃至数百甚至上千、上万GPU的超级计算单元。Scale-Out(横向扩展)则通过网络将多个独立系统连接成更大系统,对外提供统一服务,扩展上限更高,但由于每个系统拥有独立
操作系统
,跨节点通信时延更高、带宽受限于网络链路,通信效率降低。
他以典型案例说明两种架构的落地形态:
NVIDIA GB200 NVL72:整机柜包含18个1U计算托架(每个含2个Bianca板卡,每个板卡含1个Gr
ac
e
CPU
和2个Blackwell GPU)、9个交换托架(含两颗28.8Tb/s的NVSwitch5
ASIC
芯片)、6个
电源
托架,采用液冷控温,整机柜功耗达120kW,通过NVLink将72颗GPU连接为大型超节点,高速互连采用高速线缆背板架构。
华为Atlas 900 A3超节点:384颗NPU级Scale-Up超节点,通过UB总线互联,将内部UB总线延伸到外部UB L2
交换机
,通过L1和L2 UB交换芯片的UB
接口
互联形成UB高速网络,内存统一编址,实现384颗NPU一体化组网。每个节点含8颗昇腾910C NPU+4颗鲲鹏920 CPU+7颗L1 Leaf交换芯片,48个节点合计384 NPU、192 CPU、336颗L1,高速互连采用高速线缆正交架构。
周国奇进一步指出,Scale-Up与Scale-Out联合组网正经历"池化"技术迭代——AI软硬件结构从"单机柜内同时集成计算、存储、AI加速节点集群拓扑结构"向"核心资源池化"转变,以破解资源孤岛、碎片浪费、峰谷错配、显存壁垒四大痛点。对比数据显示:独占式绑定GPU综合利用率仅约30%,逻辑池化提升至约72%,物理池化(超节点+CXL)可达约90%;资源碎片率从大于40%降至小于10%;跨节点通信延迟从ms级(TCP/IP)降至亚μs级(NVLink/UB/CXL);TCO相对指数从100降至65;液冷超节点PUE可低至1.04-1.08。目前各地落地的万卡池普遍采用"超节点+RoCE组网",即Scale-Up+Scale-Out协同扩展,例如华为900I服务器板载8块L1接口板,其中7块灵衢板用于构建UB超节点,1块参数面板用于连接RoCE集群网络。面向未来,周国奇介绍了Scale-Ac
ros
s概念——通过OTN新建
DC
I实现多智算中心池互联,实现R
DMA
拉远训练和推理,支撑10万卡、100万卡级超大模型训练,即"算力网络,全国算力一张网"。
2. 高速互连架构三代演进:信号路径越来越短,
PCB
背板被逐步旁路
周国奇将Scale-Up互连架构的演进归纳为三代:
第一代 高速线缆背板架构:以NVIDIA GB200为代表,用铜缆替代PCB背板,突破尺寸限制,但线缆数量超5000根;
第二代 高速正交互连架构:以华为Atlas 950、阿里云磐久AL128为代表,板卡垂直对插,零线缆、路径最短;
第三代 高速线缆正交互连架构:融合前两者优势,正交架构配短距铜缆,兼顾低损耗与灵活插拔。
演进主线清晰:信号路径越来越短,PCB背板被逐步旁路。同时,NPO/CPO架构作为下一代方向也在持续演进中。在Scale-Out互连架构方面,则经历了"飞线+可插拔光模块架构"→"NPO光互连架构"→"CPO光互连架构"的演进路径。
周国奇还对比了各主流AI服务器的高速互连架构选型:
英伟达GB200:Scale-Up采用PALADIN高速线缆背板(Cable Tray),Scale-Out采用安费诺Overpass+可插拔光模块O
SFP
;
阿里云磐久AL128卡超节点:Scale-Up采用
MOLEX
Inception-CX2正交模组BOX,Scale-Out采用Overpass+可插拔光模块OSFP;
华为Atlas 950 SuperPoD超节点:Scale-Up采用自研Phoenix、Luna、UBC等正交模组,Scale-Out采用Luna转OSFP飞线+可插拔光模块OSFP-800G-
VR
8。
3. 224G/448G时代:铜光协同的技术与成本权衡
周国奇重点分析了高速互连结构的发展趋势。在224G链路(主流且长期)阶段,Scale-Up侧高速线缆正交架构(NPC)仍是基础,Scale-Out侧则有四条技术路径并行:NPC或CPC飞线+可插拔光模块架构、NPO架构、NPC或CPC飞线+XPO可插拔光模块架构、CPO架构。当速率提升至448G时,Scale-Up侧高速线缆正交架构(CPC)持续演进,Scale-Out侧同样面临CPC飞线+可插拔光模块、NPO、CPC飞线+XPO、CPO四条路径的选择。
周国奇的核心判断是:速率达到224G甚至448G时,铜缆损耗较大,影响超节点可扩展数量,而采用光电转换又会增加延迟——最终会在技术与成本的共同作用下求得最优解。铜互连在短距、低成本、低延迟场景持续发挥不可替代的价值,光互连在长距、高带宽场景优势显著,二者协同共舞而非彼此取代。
4. 胜蓝股份(JCTC)全栈AI互连解决方案
周国奇介绍了胜蓝科技股份有限公司(JCTC)的AI互连全栈布局。公司总部位于中国东莞,在东莞东坑、长安、韶关乳源及泰国罗勇设有生产基地,并设有日本分公司。公司拥有400+精英研发团队、495+项知识产权专利,产品覆盖4大类连接器(数据通信、智能终端、
新能源
、工业智造)和6+类线缆(高速线缆、低速线缆、功率线缆、工业线缆、极细同轴、汽车线缆等),具备模流
仿真
、力学仿真、SI仿真、热力学仿真等多种仿真能力,拥有独立C
NAS
实验室,构建了完善的产品与材料性能测试、
机械
性能测试、环境特性测试等可靠性测试体系,拥有检测设备180多台套、50余项检测项目,并具备规模较大且成熟的精密注塑、冲压、压铸、机械加工、电镀、
高精度
装配能力。
在AI互连解决方案方面,胜蓝股份已形成完整产品矩阵:
高速模组:Inception-CX2、Inception-Luna等正交高速模组;
内部高速组件:
SAS
、MCIO、Multitrak、Genz等;
高速飞线组件:CX2-OSFP(112)、CX2-QSFP-DD(112)、Luna-OSFP(112)、Luna-QSFP-DD(112)等;
高速IO连接器及组件:
DAC
和AEC系列,覆盖QSFP112/224、QSFP-DD112/224、OSFP112/224、OSFP-XD112/224等规格;
光模块及光跳线:FYQDD/FYOS系列400G/800G光模块(覆盖850nm、1310nm、CWDM4等波长),MPO跳线、FAU保偏光跳线,以及WDM、AWG、光隔离器、Socket等光器件。
在产品路标方面,外部高速组件已形成从28G NRZ(SFP28/QSFP28/OSFP28,速率2
5G
-200G)到56G PAM4(SFP56/DSFP56/QSFP56/QSFP-DD56/OSFP56,速率56G-400G)、112G PAM4(QSFP-DD112/OSFP112/OSFP-XD112,速率800G-1.6T),再到224G PAM4(QSFP224/OSFP224,速率800G-1.6T)的完整演进路线,覆盖2024至2028年产品周期。此外,公司还提供面向AI超节点的散热解决方案,形成互连+散热的综合服务能力。
04总结
周国奇的报告从AI超节点的架构本质出发,系统梳理了Scale-Up与Scale-Out协同扩展的技术路线,揭示了高速互连架构"信号路径越来越短、PCB背板被逐步旁路"的演进规律,并明确提出224G/448G时代"铜
光共舞"的核心判断——铜与光不是非此即彼的替代关系,而是在技术性能与成本约束的共同作用下,在不同场景、不同距离、不同速率下寻求最优组合。
作为国内高速互连领域的核心厂商,胜蓝股份(JCTC)已构建从高速模组、内部组件、飞线组件到IO连接器、光模块、光器件及散热方案的全栈产品矩阵,紧跟112G→224G→448G的速率演进节奏,为AI超节点产业化提供坚实的互连底座。报告为产业链上下游理解铜光协同趋势、选择技术路线提供了系统性参考,也展现了国内连接器企业在AI高速互连领域的技术积累与产业担当。
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