文/黃海峰的通信生活

11月11日，在北京召開的第六屆創(chuàng)新和知識(shí)產(chǎn)權(quán)論壇上，華為正式公布“十大發(fā)明”評(píng)選結(jié)果。值得關(guān)注的是，華為“Scale-Up超大規(guī)模超節(jié)點(diǎn)算力平臺(tái)”（以下簡(jiǎn)稱“Scale-Up超節(jié)點(diǎn)”）憑借其顛覆性的架構(gòu)設(shè)計(jì)與廣泛的產(chǎn)業(yè)影響，成功入選，備受關(guān)注。

眾所周知，當(dāng)下AI算力炙手可熱。諸多科技企業(yè)競(jìng)逐芯片，攻堅(jiān)大模型；千億資本注入，萬(wàn)億支出將啟，超算集群狂飆，創(chuàng)新與熱錢共燃全球算力賽場(chǎng)。但是更多參數(shù)的大模型訓(xùn)練，遇到算力瓶頸、通信延遲、供電承壓和內(nèi)存限制等核心挑戰(zhàn)。

為此，華為推出創(chuàng)新的Scale-Up超節(jié)點(diǎn)，成為“一個(gè)機(jī)架就是一個(gè)節(jié)點(diǎn)”的超大規(guī)模算力平臺(tái)，通過(guò)系統(tǒng)性架構(gòu)創(chuàng)新，有效解決了制約大規(guī)模AI訓(xùn)練的關(guān)鍵技術(shù)難題，為AI產(chǎn)業(yè)提供了核心技術(shù)底座。

我們認(rèn)為，Scale-Up超節(jié)點(diǎn)不僅是一項(xiàng)技術(shù)的勝利，更是華為在AI算力基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域發(fā)起的一場(chǎng)范式革命，這背后隱藏著華為對(duì)AI算力瓶頸的深刻洞察與破局之道。

破局之道：AI算力從“橫向堆疊”邁向“縱向擴(kuò)展”

隨著大模型參數(shù)規(guī)模從千億邁向萬(wàn)億，單個(gè)芯片的性能提升已遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上算力需求的爆發(fā)式增長(zhǎng)。當(dāng)一顆芯片不夠用時(shí)，行業(yè)傳統(tǒng)做法是采用橫向擴(kuò)展（Scale-out）——通過(guò)堆疊獨(dú)立服務(wù)器組成計(jì)算集群，如同建設(shè)別墅區(qū)來(lái)解決住房問題。

然而，這種架構(gòu)下，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都是獨(dú)立的別墅，擁有自己的計(jì)算、內(nèi)存和存儲(chǔ)資源。節(jié)點(diǎn)間的通信需要經(jīng)過(guò)復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，如同郵差在不同別墅間送信，效率低下，通信開銷巨大。隨著卡數(shù)增加，有效算力利用率不升反降。

Scale-Up超節(jié)點(diǎn)提供了全新的思路——縱向擴(kuò)展（Scale-Up），Scale-Up系統(tǒng)就相當(dāng)于蓋高樓，把樓蓋高之后，就可以住更多的人。具體而言，華為通過(guò)高速互聯(lián)技術(shù)將384個(gè)昇騰芯片緊密連接成一個(gè)整體，形成昇騰384超節(jié)點(diǎn)。

這不再是簡(jiǎn)單的芯片堆疊，而是將原本分散的計(jì)算資源（NPU、CPU、DPU）、內(nèi)存、存儲(chǔ)等全部池化，如同將獨(dú)立別墅的車庫(kù)、花園收歸大樓統(tǒng)一管理，形成巨型的共享資源池。

這一架構(gòu)實(shí)現(xiàn)了“一切皆可池化、一切皆可對(duì)等、一切皆可組合”的理念：池化打破單節(jié)點(diǎn)邊界，對(duì)等互聯(lián)去除CPU中心化瓶頸，動(dòng)態(tài)組合能根據(jù)任務(wù)需求靈活調(diào)配資源，最終數(shù)百個(gè)AI處理器能夠像一臺(tái)計(jì)算機(jī)一樣協(xié)同工作，從根本上破解了大規(guī)模AI計(jì)算的效率瓶頸。

技術(shù)基石：Scale-Up超節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)三大核心技術(shù)突破

Scale-Up超節(jié)點(diǎn)之所以能成為“十大發(fā)明”，核心源于其在架構(gòu)、硬件與軟件層面的深度協(xié)同創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)了三大關(guān)鍵技術(shù)突破，為極致性能筑牢根基。

突破一：內(nèi)存語(yǔ)義通信，降低通信時(shí)延與開銷。傳統(tǒng)集群節(jié)點(diǎn)間通信需經(jīng)過(guò)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，存在時(shí)延高、開銷大的痛點(diǎn)。Scale-Up超節(jié)點(diǎn)通過(guò)內(nèi)存語(yǔ)義通信技術(shù)，可直接訪問對(duì)端 NPU，大幅提升通信效率，從根本上解決了大規(guī)模計(jì)算中節(jié)點(diǎn)協(xié)同的效率瓶頸。

筆者認(rèn)為，華為內(nèi)存語(yǔ)義通信技術(shù)的核心價(jià)值，在于將節(jié)點(diǎn)間通信轉(zhuǎn)化為類本地內(nèi)存訪問，這種范式轉(zhuǎn)變讓數(shù)百個(gè)昇騰芯片真正融為一體，有效算力利用率的提升對(duì)大模型訓(xùn)練周期的縮短起到了決定性作用，為萬(wàn)億參數(shù)模型的研發(fā)掃清了關(guān)鍵障礙。

突破二：ODSP檢測(cè)技術(shù)，提升互聯(lián)可靠性與可維護(hù)性。超節(jié)點(diǎn)規(guī)模龐大，對(duì)互聯(lián)可靠性和可維護(hù)性提出極高要求。Scale-Up超節(jié)點(diǎn)采用業(yè)界首提的基于ODSP的檢測(cè)技術(shù)，能高效準(zhǔn)確識(shí)別鏈路故障，既保障了超大規(guī)模集群的穩(wěn)定運(yùn)行，也降低了后期維護(hù)成本。

其實(shí)，超大規(guī)模集群的可靠性與可維護(hù)性是一對(duì)隱性矛盾，傳統(tǒng)檢測(cè)方式要么誤報(bào)率高要么排查慢，一旦停機(jī)維護(hù)，對(duì)AI訓(xùn)練任務(wù)的損失難以估量。華為基于ODSP的檢測(cè)技術(shù)，讓Scale-Up超節(jié)點(diǎn)的穩(wěn)定運(yùn)行有了安全閥，是其從實(shí)驗(yàn)室技術(shù)走向產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的關(guān)鍵。

突破三：創(chuàng)新供電架構(gòu)，破解供配電壓力。超大規(guī)模集群運(yùn)行時(shí)，尖峰功率帶來(lái)的供配電壓力極易限制算力發(fā)揮。Scale-Up超節(jié)點(diǎn)采用爆發(fā)式柜級(jí)供電架構(gòu)，能夠平穩(wěn)承接AI場(chǎng)景下的突發(fā)負(fù)載，從能源供給端為超節(jié)點(diǎn)穩(wěn)定運(yùn)行提供堅(jiān)實(shí)保障。

AI算力集群的算力天花板，往往先受限于供配電能力。華為爆發(fā)式柜級(jí)供電架構(gòu)，精準(zhǔn)匹配了AI負(fù)載“突發(fā)式、脈沖式”的特性，為萬(wàn)卡級(jí)以上超大規(guī)模集群的穩(wěn)定運(yùn)行提供了關(guān)鍵的能源支撐，這在行業(yè)內(nèi)是極具前瞻性的工程實(shí)踐。

價(jià)值躍遷：Scale-Up超節(jié)點(diǎn)從技術(shù)領(lǐng)先到產(chǎn)業(yè)定義

通過(guò)攻克從架構(gòu)到工程的三大技術(shù)難關(guān)，Scale-Up超節(jié)點(diǎn)證明了自身技術(shù)上的卓越性。然而，它能從華為眾多頂尖創(chuàng)新中脫穎而出，成為“十大發(fā)明”之一，更在于其超越了單一技術(shù)維度的價(jià)值，實(shí)現(xiàn)了從技術(shù)領(lǐng)先到商業(yè)成功、再到產(chǎn)業(yè)定義的全面跨越。

首先，無(wú)可爭(zhēng)議的技術(shù)領(lǐng)先性，為AI算力規(guī)模設(shè)定了新標(biāo)桿。Scale-Up超節(jié)點(diǎn)不僅是全球首個(gè)實(shí)現(xiàn)全對(duì)等互聯(lián)的超大規(guī)模計(jì)算系統(tǒng)，它還將大規(guī)模集群從量變推動(dòng)至質(zhì)變，為應(yīng)對(duì)下一代萬(wàn)億參數(shù)大模型提供了迄今最堅(jiān)實(shí)的算力底座。

其次，直擊行業(yè)痛點(diǎn)的商業(yè)價(jià)值，讓前沿技術(shù)轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力。Scale-Up超節(jié)點(diǎn)通過(guò)資源池化與內(nèi)存語(yǔ)義通信技術(shù)，將大規(guī)模集群的算力利用率推至新高，能把大模型訓(xùn)練任務(wù)從周級(jí)縮短至天級(jí)，極大地降低了千行百業(yè)擁抱大模型技術(shù)的門檻。

最終，深遠(yuǎn)的產(chǎn)業(yè)影響力，重新定義了算力基礎(chǔ)設(shè)施的演進(jìn)方向。Scale-Up超節(jié)點(diǎn)正在成為下一代智算數(shù)據(jù)中心的設(shè)計(jì)藍(lán)圖，其成功實(shí)踐證明了縱向擴(kuò)展（Scale-Up）是突破萬(wàn)卡集群瓶頸的關(guān)鍵路徑，從而在戰(zhàn)略層面引領(lǐng)了行業(yè)的技術(shù)路線選擇。

生態(tài)共振：Scale-Up超節(jié)點(diǎn)的落地應(yīng)用與行業(yè)影響

憑借在技術(shù)、商業(yè)與產(chǎn)業(yè)層面的三重價(jià)值，Scale-Up超節(jié)點(diǎn)得以迅速走出實(shí)驗(yàn)室，其影響力正在真實(shí)的產(chǎn)業(yè)土壤中扎根、蔓延，確立了其行業(yè)標(biāo)桿的地位。

在規(guī)模部署與商業(yè)化落地上，Scale-Up超節(jié)點(diǎn)已從技術(shù)演示步入批量應(yīng)用階段。筆者獲悉，華為Atlas 900 A3超節(jié)點(diǎn)已累計(jì)部署超過(guò)300套，服務(wù)覆蓋互聯(lián)網(wǎng)、金融、運(yùn)營(yíng)商、電力、制造等20余個(gè)行業(yè)的頭部客戶。

在榮譽(yù)認(rèn)可方面，Scale-Up超節(jié)點(diǎn)獲得業(yè)界最高規(guī)格的肯定。在2025年世界人工智能大會(huì)（WAIC）上，該系統(tǒng)被授予大會(huì)最高榮譽(yù)——“鎮(zhèn)館之寶”獎(jiǎng)。這一權(quán)威獎(jiǎng)項(xiàng)不僅是對(duì)其技術(shù)領(lǐng)先性的背書，也代表了整個(gè)產(chǎn)業(yè)界對(duì)Scale-Up作為未來(lái)算力方向的高度共識(shí)。

而其背后最核心的護(hù)城河，在于華為打通了光通信這一任督二脈。對(duì)比業(yè)界普遍采用的電互聯(lián)或傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)方案，華為憑借其在光芯片、光模塊和光纖傳輸上的全棧能力，突破了在可靠性、時(shí)延和傳輸距離上的根本性限制。這正是Scale-Up架構(gòu)能夠從理論走向工程實(shí)踐，并敢于規(guī)劃萬(wàn)卡級(jí)以上規(guī)模的底層支撐，構(gòu)成了短期內(nèi)難以被超越的技術(shù)壁壘。

筆者觀察：算力新時(shí)代的地基工程

Scale-Up超節(jié)點(diǎn)的意義遠(yuǎn)不止于單項(xiàng)技術(shù)突破，它代表了AI算力基礎(chǔ)設(shè)施的新范式。結(jié)合華為在昇騰芯片、鴻蒙系統(tǒng)、光互聯(lián)等領(lǐng)域的全面布局，可以看出其“軟硬協(xié)同、端到端優(yōu)化”的技術(shù)路線已經(jīng)構(gòu)建起強(qiáng)大的生態(tài)護(hù)城河。

這種創(chuàng)新也完美呼應(yīng)了華為“開放驅(qū)動(dòng)創(chuàng)新”的理念。2024年，華為新公開專利達(dá)3.7萬(wàn)件，向標(biāo)準(zhǔn)組織貢獻(xiàn)提案超1萬(wàn)篇，OpenHarmony社區(qū)吸引超8100名共建者——這些數(shù)字背后，是華為通過(guò)專利、開源、標(biāo)準(zhǔn)等多重形式推動(dòng)技術(shù)開放的堅(jiān)定承諾。

在AI定義的新時(shí)代，這種將頂層架構(gòu)創(chuàng)新與底層工程實(shí)現(xiàn)完美結(jié)合的能力，這種以前瞻性思維重構(gòu)算力根基的魄力，正是中國(guó)科技企業(yè)從跟跑、并跑到領(lǐng)跑的關(guān)鍵轉(zhuǎn)折。

Scale-Up超節(jié)點(diǎn)不僅是一座技術(shù)里程碑，更是一面旗幟，它向世界證明：在通往通用AI的道路上，中國(guó)智慧正在為全球算力基礎(chǔ)設(shè)施的演進(jìn)，提供不可或缺的堅(jiān)實(shí)底座。