AI大模型的爆发式发展,正推动算力行业进入新一轮变革期。从传统CPU到GPU、NPU,各类AI芯片成为市场焦点,中国本土企业借此契机加速崛起。华为、阿里、百度等科技巨头与寒武纪、云天励飞、壁仞科技、摩尔线程等创新企业共同推动芯片性能提升,但单颗芯片算力增长仍难以满足大模型参数指数级扩张的需求。
当前算力系统面临双重挑战:一方面,单台服务器搭载8张GPU卡已难以支撑模型训练,多机并行时又出现CPU、GPU与存储设备间的数据传输拥堵,算力损耗率高达50%;另一方面,不同厂商设备采用差异化通信协议,导致数据在跨设备传输时需经历复杂转换,甚至同一厂商设备在集群扩展时也会出现性能非线性衰减——10个节点理论算力提升10倍,实际可能仅达1倍。
破解这些难题的关键,在于将分散的算力资源整合为协同作战的"超级团队"。华为提出的"超节点"架构与配套技术"灵衢"(UnifiedBus)正是这种系统化思维的体现。该架构将CPU、GPU、NPU及存储设备整合为统一计算单元,而灵衢技术则通过标准化通信协议消除设备间语言障碍,实现算力资源的无缝调度。
灵衢技术的核心突破在于创建了算力领域的"通用语言"。这套协议覆盖从超节点内部到跨集群的所有通信场景,打破传统计算机网络与计算机架构的物理界限。过去数据传输需经历网络层与架构层的双重转换,如同在不同房间间搬运物品需反复开关门;现在灵衢通过底层网络逻辑连接设备、上层架构逻辑管理资源,构建起数据直通的"高速公路"。
在硬件整合层面,华为创新性地打造"超级单一节点"。不同于简单堆砌设备,该架构将各类算力组件通过统一高速总线连接,使交换机等传统网络设备升级为算力协作单元。这种设计实现四大目标:提升异构计算性能、保障系统高可用性、实现内存带宽等资源池化、支持跨厂商组件即插即用。
该技术的工业化落地得益于华为长期积累。自2019年立项以来,研发团队整合了鲲鹏、昇腾等自研芯片的工程经验,经过多轮芯片级与集群级验证。目前灵衢1.0已实现产品化,在兼容现有以太网基础设施的同时,可与各类应用无缝对接。
为推动行业标准建立,华为采取开放策略:全面公开从物理层到事务层的协议规范,并提供第三方验证工具。这种做法打破了以往厂商协议封闭导致的客户绑定困局,使中小厂商也能基于标准协议开发兼容产品。据集群计算总经理透露,技术发布后已有数十家企业主动寻求合作,远超预期。
实际应用数据显示,灵衢技术在特定场景可带来显著性能提升。在AI大模型训练中,超节点互联使通信开销降低20%以上;在数据库场景下,三层资源池化架构使TPCC指标提升20%。这些优化特别适用于需要高并行、强同步的计算任务。
面对超节点规模争议,华为选择以技术储备应对不确定性。基于灵衢2.0底座推出的Atlas 950 SuperCluster(2026年Q4上市)将集成64个超节点,FP8算力达524 EFLOPS,超越当前全球最大集群;2027年Q4发布的Atlas 960 SuperCluster更将达到百万卡级规模,FP8/FP4算力分别达2ZFLOPS和4ZFLOPS。测试表明,Atlas 950 SuperPoD可支持8192张昇腾卡同步运行,训练吞吐达4.91M TPS,推理吞吐达19.6M TPS。
这场算力革命揭示出新的竞争维度:从单芯片性能比拼转向系统效率竞争。灵衢技术通过消除设备间的"语言壁垒"与"协作孤岛",为行业提供了标准化解决方案。虽然其全面影响尚需时间验证,但这种系统化创新思路,无疑为应对AI算力需求提供了重要方向。