>> 東興證券-超節(jié)點與Scale up網(wǎng)絡(luò)行業(yè)：谷歌、AMD、國產(chǎn)超節(jié)點持續(xù)發(fā)力，打破英偉達獨大格局-260302
| 上傳日期： |
2026/3/3 |
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pdf 共68頁 |
來源： |
東興證券 |
| 評級： |
推薦 |
作者： |
石偉晶 |
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投資摘要：
超節(jié)點與Scale-up網(wǎng)絡(luò)是突破算力與通信瓶頸、支撐萬億級大模型與高實時性應(yīng)用的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施。本篇超節(jié)點與Scale up網(wǎng)絡(luò)行業(yè)深度報告，詳細研究英偉達、谷歌、AMD以及華為四家頭部AI算力芯片廠商在此領(lǐng)域的布局進展以及各自優(yōu)勢。我們認為，超節(jié)點與Scale-up網(wǎng)絡(luò)正處于快速發(fā)展期，并將成為算力芯片、網(wǎng)絡(luò)部件（PCB板、交換芯片、光器件、高速銅纜）、存儲部件、供電和散熱設(shè)施部件等新興技術(shù)的重要應(yīng)用市場。
（1）英偉達：超節(jié)點領(lǐng)先優(yōu)勢建立在NVLink和NVLink Switch。
在超節(jié)點技術(shù)方案上，英偉達處于領(lǐng)先優(yōu)勢。2024-2025年，英偉達陸續(xù)推出GH200 NVL72、GB200/ GB300NVL72等成熟超節(jié)點解決方案。根據(jù)大摩預測，2025年英偉達GB200/300 NVL72出貨量約2800臺。展望2026-2027年，英偉達計劃推出Vera Rubin NVL144和Rubin Ultra NVL576?；ヂ?lián)GPU數(shù)將從72顆進一步向576顆發(fā)展。屆時，英偉達將發(fā)布新一代Kyber機架，架構(gòu)引入NVLink Switch Blade（NVLink交換機刀片），通過PCB中板替代傳統(tǒng)5000+根有源銅纜?？梢钥吹剑琑ubin Ultra NVL576仍保持較強的工程創(chuàng)新能力。
英偉達超節(jié)點的優(yōu)勢建立在NVLink和NVLink Switch。為實現(xiàn)AI訓練集群高帶寬與低延遲數(shù)據(jù)傳輸，NVLink重新設(shè)計通信架構(gòu)，并引入一系列先進技術(shù)，包括網(wǎng)狀拓撲、差分信號傳輸、流量調(diào)度信用機制、多Lane綁定技術(shù)、統(tǒng)一內(nèi)存空間等。截止2025年，NVLink 5 Switch實現(xiàn)支持單GPU到GPU帶寬1800GB/s，可構(gòu)建72 GPU的NVLink域，總帶寬達130 TB/s（雙向），支持72 GPU全互聯(lián)通信。在后續(xù)計劃中，NVSwitch Gen6和Gen7的GPU-to-GPU通信帶寬繼續(xù)升級為3.6TB/s。
但另一方面，Scale up網(wǎng)絡(luò)興起源于滿足大模型分布式訓練和推理中的張量并行(TP)與專家并行(EP)。目前AI產(chǎn)業(yè)也在探索降低TP與EP規(guī)模的技術(shù)方案，從而降低Scale up網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的上限。我們認為，Scaleup網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展空間或限制英偉達在超節(jié)點領(lǐng)域的領(lǐng)先優(yōu)勢。為保持領(lǐng)先優(yōu)勢，實現(xiàn)Scale up網(wǎng)絡(luò)和Scaleout網(wǎng)絡(luò)融合或?qū)⒊蔀橛ミ_超節(jié)點新的發(fā)展趨勢。
?。?）華為：對外開放靈衢互聯(lián)協(xié)議，超節(jié)點性能追趕英偉達。
國內(nèi)Scale Up協(xié)議尚未統(tǒng)一，華為靈衢協(xié)議尚未被國內(nèi)業(yè)界廣泛接受。在Scale Up協(xié)議方面，華為推出靈衢協(xié)議，并從2.0版本起轉(zhuǎn)向開放標準。除此之外，國內(nèi)其他廠商正探索多種互聯(lián)協(xié)議，包括中移OISA、騰訊ETH-X、高通量以太網(wǎng)ETH+以及中興通訊OLink等。為打破生態(tài)壁壘，國內(nèi)正積極推動標準統(tǒng)一，比如工信部正牽頭推動CLink協(xié)議，旨在形成統(tǒng)一的國內(nèi)標準。
華為超節(jié)點依靠集群化方式實現(xiàn)性能追趕。Atlas 950超節(jié)點預計2026年第四季度發(fā)布，相比英偉達同樣將在2026年下半年上市的NVL144總算力2.52 EFLOPS（FP8），其算力達到8 EFLOPS（FP8）。此外，Atlas 950超節(jié)點在內(nèi)存容量1152TB與互聯(lián)帶寬16.3PB/s，也實現(xiàn)大幅領(lǐng)先。我們認為，短期內(nèi)，華為超節(jié)點依靠集群化實現(xiàn)性能追趕，但在超節(jié)點復雜性、可靠性、功耗等維度需要平衡。從整體解決方案看，英偉達在超節(jié)點的芯片工藝、軟件生態(tài)與系統(tǒng)集成上的優(yōu)勢仍難以撼動。
Atlas 950超節(jié)點互聯(lián)方案或?qū)⒄{(diào)整，顯示華為超節(jié)點技術(shù)在標準化階段仍需夯實。相比上一代超節(jié)點，華為Atlas 950超節(jié)點不再使用全光互聯(lián)架構(gòu)，其通過“柜內(nèi)正交銅互聯(lián)+柜間光互聯(lián)”的混合設(shè)計，在機柜內(nèi)部利用銅互聯(lián)實現(xiàn)高可靠、低成本和低功耗的連接，跨機柜則通過光互聯(lián)保障系統(tǒng)的可擴展性，從而在維持系統(tǒng)可擴展性的同時，有效控制總體擁有成本（TCO）。
?。?）谷歌：建立光互聯(lián)超節(jié)點，與英偉達形成不對稱競爭。
谷歌TPU超節(jié)點建立成熟的光互聯(lián)Scale up網(wǎng)絡(luò)。從技術(shù)成熟度看，2023-2025年谷歌陸續(xù)推出TPU v4、TPU v5p、TPU v7三代超節(jié)點，完成了技術(shù)路線探索和方案標準化。此外TPU v7也獲得外部企業(yè)認可。
2026年，Anthropic將直接從博通采購近100萬顆TPU v7 Ironwood AI芯片，本地部署在其控制的數(shù)據(jù)中心。2027年，谷歌將推出第8代TPU，對標Nvidia Vera Rubin?？梢钥吹剑瑢脮r谷歌TPU超節(jié)點的性能指標進一步優(yōu)化提升。
谷歌TPU超節(jié)點競爭優(yōu)勢建立在OCS交換機，技術(shù)路線獨樹一幟。相比英偉達、華為、AMD等超節(jié)點廠商，谷歌是全球首個將光電路交換機（OCS）大規(guī)模商用部署于Scale up網(wǎng)絡(luò)的企業(yè)，技術(shù)路線獨樹一幟。谷歌OCS交換機，涉及精密光學、機械工程與半導體工藝的深度交叉應(yīng)用，在光互聯(lián)領(lǐng)域構(gòu)筑一道高壁壘的技術(shù)護城河。
相較于電分組交換機，光電路交換技術(shù)具備諸多優(yōu)勢：光電路交換機可跨多代光收發(fā)模塊技術(shù)復用、光電路交換機的每比特能耗較電分組交換機低數(shù)個數(shù)量級、光電路交換機引入的時延極小。
OCS交換機商用落地
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