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通信设备行业研究:超节点,从“堆卡”走向系统级协同

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摘要

长江证券维持通信设备Ⅲ行业“看好”评级,指出超节点是以高带宽、低时延互联技术(NVLink、HCCS、OISA等)将多张GPU组成“巨型单机”的系统架构,具备大带宽、低时延、内存统一编址三大特征,在不改变单卡算力前提下以系统化协同提高算力利用率。 在模型参数迈向万亿、推理占比提升、国产先进制程受限背景下,超节点以系统能力弥补单芯片差距,已成为中国未来基础设施的核心形态,2026年WAIC期间多家厂商集中展示超节点产品,国产超节点元年已至。 产品端,华为Atlas 950 SuperPoD实现业界最大1024卡规模并规划向8192卡扩展,单卡互联带宽约2TB/s、满配总算力8 EFLOPS(FP8);阿里磐久AL128单柜128卡、同等算力下推理性能较传统架构提升约50%;中科曙光落成国内首个全国产10万卡超集群“曙光8000(登峰)”;摩尔线程MTT C256、沐曦曦景S600相继发布。 硬件视角下,Scale-up环节是超节点核心增量:光互连向跨柜、集群化演进,NPO较传统方案降低约50%功耗及110ns时延,华为Atlas 950满配8192卡单系统对应约3.28万只800G光模块(NPU与800G光模块约1:4);铜连接在64/128 xPU规模内综合成本约为光互联的一半;Scale-up域GPU与交换机配比8:1显著低于Scale-out的12:1;单机柜峰值功耗基本突破100kW推动液冷从选配走向标配。 报告重点推荐光迅科技、华丰科技、盛科通信-U、锐捷网络、紫光股份、英维克,关注申菱环境。

主要观点

  • 超节点是通过高带宽、低时延互联技术将多张GPU互联在一起的系统架构,具备大带宽、低时延、内存统一编址三大特征,在不改变单卡计算能力的前提下通过增加多卡内部互联降低通信时延、提高算力利用率
  • 传统架构存在通信瓶颈:跨服务器互联带宽多为200~400Gb/s且时延达数十微秒,大模型高频集合通信使通信成为根本瓶颈;协议层面NVLink 6.0卡间带宽最高3.6TB/s(x36配置)远超PCIe 6.0的256.0GB/s(x16配置),超节点通信链路通常仅需1次跳转
  • 华为CloudMatrix384实测显示超节点方案单卡推理吞吐由传统架构的600提升至2400 Tokens/s(图6数据标签);阿里磐久官方实测显示AL128架构在相同AI计算能力下推理性能提升50%
  • 2025年以来国内芯片厂商陆续推出超节点产品、进入规模化探索阶段,2026年WAIC期间多家厂商集中展示超节点产品,国产超节点元年已至
  • 华为持续演进:Atlas 900 A3 SuperPoD(2025年3月推出)支持384卡Scale-up互联、单卡互联带宽784GB/s、总算力300 PFLOPS(BF16)、已商用落地超750套;Atlas 950 SuperPoD(2025年9月发布)实现业界最大1024卡并规划向8192卡扩展,单卡互联带宽约2TB/s、满配总算力8 EFLOPS(FP8);Atlas 850E风冷超节点支持96卡商用部署、可扩展至1024卡
  • 阿里云磐久AL128超节点单柜支持128个AI计算芯片高密度部署,通过正交架构和三层互连实现Pb/s级Scale-Up带宽与百纳秒级延迟;2026年7月推出基于自研真武M890芯片的方案,M890内置144GB显存、单卡互联带宽800GB/s、性能较上代真武810E提升3倍,已成功运行超2万亿参数模型
  • 中科曙光ScaleX640采用“一拖二”高密度机柜架构,单机柜可集成640张国产加速卡,算力密度较同类超节点提升约20倍,MoE万亿参数大模型场景性能提升30%-40%;2026年7月落成国内首个全国产10万卡AI超集群“曙光8000(登峰)”,采用浸没式相变液冷支撑单机柜MW级高功率密度部署
  • 摩尔线程MTT C256首创一层Scale-up网络,实现标准单宽机柜128卡全互联、并柜扩展256卡,卡间通信延迟压缩至亚微秒级;沐曦曦景S600单机柜64卡高密度部署,采用整机柜一体化交付和0线缆直连设计,可扩展至万卡级集群
  • 光模块是Scale-up核心受益环节:光互连向跨柜、集群化方向演进打开新增量;NPO可复用成熟可插拔供应链、良率更高、易维护、生态开放,更具备可行性;阿里测算Scale-up域超过128 xPU后单层光互联成本低于“铜+光”两层架构,NPO较传统方案降低约50%功耗及110ns时延;Tower预计27年硅光子业务实现13亿美元收入并判断NPO率先加速渗透
  • Scale-up走向千卡万卡:英伟达NVL576首次将Scale-up域由单柜72 GPU扩展至跨柜576 GPU,Kyber机柜将构建1152-GPU All-to-All NVLink域;阿里UPN当前可支持512个xPU、未来扩展至1K及以上;华为Atlas 950满配8192卡单系统对应约3.28万只800G光模块,NPU与800G光模块约1:4、整机互联带宽约16PB/s,2026年7月已以1024卡真机公开亮相(256TB全局统一内存编址、3μs RTT)
  • 铜连接与交换机受益:阿里云测算在铜缆可覆盖的64/128 xPU规模内,铜互联综合成本约为光互联的一半,增量将在DAC/AEC、高密Cable Backplane及112G/224G正交连接器之间随系统架构分化;以两台GB300 NVL72组网测算,Scale-up域GPU与交换机、交换芯片比例分别为8:1、4:1,显著低于Scale-out域的12:1、12:1,Scale-up交换设备成为纯增量
  • 液冷从选配成为标配:超节点单柜集成度提高使单机柜峰值功耗基本均突破100kw,2025年以来昇腾、昆仑芯、阿里等相继发布标配液冷的超节点方案,2026年超节点方案逐步落地标志着国内液冷市场开启标配时刻

论述逻辑

  • 起点:模型参数进入万亿时代、推理占比提升,大模型分布式训练高频All-Reduce、All-to-All等集合通信使跨服务器带宽与时延成为根本瓶颈
  • 破局路径:全球顶尖科技公司转向“向内聚”(Scale-Up)超节点范式,将多张GPU通过内部专用协议互联成逻辑上的巨型单机,以降低通信时延、提高算力利用率
  • 中国特殊性:先进制程受限下单卡算力与国际领先存在差距,仅靠提升单颗芯片性能追赶难度较高,超节点成为中国以系统工程弥补单卡差距的必要手段
  • 产业验证:2025年以来国产芯片厂商陆续推出超节点产品,2026年WAIC期间多家厂商集中展示,国内超节点产业进入加速发展阶段、元年已至
  • 硬件推导:超节点产品即增加芯片间直连部分,Scale-up环节成为核心增量,沿光模块(NPO/CPO)、铜连接(DAC/AEC/正交连接器)、交换机/交换芯片、液冷四大环节显著拉动
  • 落到投资:按环节重点推荐光迅科技、华丰科技、盛科通信-U、锐捷网络、紫光股份、英维克,关注申菱环境

关键展望

  • 华为Atlas 950已进入千卡级系统验证阶段(2026年7月1024卡真机公开,256TB全局统一内存编址、3μs RTT),后续向8192卡满配规模演进
  • 英伟达后续架构:Kyber机柜将单柜NVLink域提升至144 GPU,并通过跨柜直接光互联连接8个机柜构建1152-GPU域,随Scale-up域由数百卡向千卡级扩展,光互联有望向高阶Scale-up场景渗透
  • NPO随Scale-up带宽提升未来可由3.2T升级至6.4T,提升大规模Scale-up光互联经济性;Tower预计27年硅光子业务实现13亿美元收入,客户已以长期合同锁定产能,并判断NPO将率先实现加速渗透
  • 阿里UPN基于High Radix以太网和单层交换架构,当前可支持512个xPU,未来进一步扩展至1K及以上
  • 2026年超节点方案逐步落地,标志着国内液冷市场开启标配时刻,国内液冷厂商有望受益于超节点产品落地放量
  • 风险提示:国产算力供给与国际环境变化(先进制程、HBM、设备与EDA受限)、行业竞争加剧、超节点商业化落地不及预期、技术路线(NPO、CPO、铜互联)演进不确定性

推荐标的

  • 光迅科技:国产光模块厂商,重点推荐
  • 华丰科技:铜连接环节,重点推荐
  • 盛科通信-U:交换芯片,重点推荐
  • 锐捷网络:交换机厂商,重点推荐
  • 紫光股份:交换机厂商,重点推荐
  • 英维克:液冷环节,重点推荐
  • 申菱环境:国产液冷供应商,建议关注

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