一天吃透一条产业链：超节点（详解华为昇腾950）

01产业链全景图

02 【超节点】解释

AI算力超节点就是通过超高速互联，把几十甚至几百块AI芯片（GPU/NPU）紧紧耦合在一起，变成一个逻辑上的“巨型芯片”，从而打破单机算力瓶颈，让超大模型训练更高效。

想象你要训练一个超级大脑（大模型），这个大脑需要同时用到成百上千个“工人”（GPU）一起干活。

以前的做法是，把这些工人分散在不同的房间，靠打电话（以太网/InfiniBand） 沟通，话音有延迟，说多了就容易卡顿。

而“AI算力超节点”，就是把这些工人拉进一个大车间，肩并肩站在一起，用极高带宽、极低延迟的“内部广播”（如NVLink、NVSwitch）直接交流，工作起来几乎像同一个人在思考。

02-1、相关概念

要吃透超节点，需要先了解两个概念：Scale-up 和 Scale-out。

Scale-up 和 Scale-out，可以理解成两种“做大”思路。

Scale-out是开分店——多添几台服务器，把任务分给各家分店同时干，靠数量取胜；

Scale-up则是把总店扩建成超级卖场——在单台节点里塞进更多处理器、内存和存储，用高速互联把它们像内部传送带一样串起来，让所有组件协同得像一个整体。具体图示如下：

超节点则是Scale Up的终极形态——同时借鉴了Scale Out的思路，形成“内部极致Scale Up，外部配合Scale Out”的混合架构。

传统Scale Up受限于单台服务器的机箱空间、功耗和散热，通常只能扩展到8卡或12卡；而超节点则用NVLink、CXL等高速互联技术，把多台服务器的芯片打通成逻辑上的一体，物理边界从单机扩展到机柜甚至多机柜，相当于把几间卧室打通成一个大厅，能容纳72卡、384卡、1024卡乃至万卡级。

本质上，超节点仍是Scale Up的范畴，只是把“低延迟、高带宽”的优势推到了极致，是Scale Up在超大规模AI时代的全面进化。

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03 上游产业链--核心环节

超节点服务器机架主要由计算节点、交换节点、TOR交换机、供电单元、供电母线、电缆桥架、液冷散热系统等部分组成。

随着超节点服务器渗透率不断提升，不仅会持续拉动算力卡、交换芯片和交换机的需求，也将带动高功率电源、高压UPS/HVDC、服务器液冷、铜缆、PCB、光通信等相关配套板块同步增长。

03-1、交换芯片

交换芯片在超节点里的作用，简单来说，就是打通芯片之间高速通信的“核心枢纽”。

超节点要把几十、几百甚至上千颗AI芯片（GPU/CPU）像一颗超级芯片那样协同工作，芯片之间就需要频繁交换海量数据。

如果没有交换芯片，每两颗芯片之间直接连线，数量会呈指数级爆炸，根本做不了；而交换芯片就像一座智能立交桥——所有芯片先把数据发给它，它再按目的地快速转发，这样就能用较少的连接覆盖全互联。

1、核心原理

数据包从端口进入交换芯片后，先解析包头字段，做流分类准备；随后经过安全引擎进行硬件安全检测，过滤掉异常报文；通过安全检测的包再进行二层交换或三层路由，并根据策略执行丢弃、限速或修改VLAN等动作；

之后按优先级或DSCP标签放入不同队列的缓冲区，由调度器根据优先级或加权轮询算法决定转发顺序；最后在从端口发出前，还会执行一次流分类修改操作，完成整个转发流程。

2、市场规模

全球PCIe交换芯片市场增长迅猛。预计2030年市场规模将达135.3亿美元，2022年至2030年复合年增长率达14.5%，未来几年保持高速扩张态势。数据中心等下游应用对带宽和互联需求的持续释放，是这一增长的主要驱动力。

3、竞争格局

当前，以太网交换芯片市场的竞争格局，呈现鲜明的全球与区域分化态势，头部厂商主导地位明显。

2020年，中国商用市场由博通（Broadcom）占据绝对主导，份额高达61.7%，Marvell和Realtek分别占20.0%和16.1%，国产厂商盛科通信仅占1.6%。

而同一时期的中国自用市场则完全是另一番景象——华为以88.0%的份额遥遥领先，思科占11.0%，其余厂商合计仅1.0%，反映出国内企业在自用场景下的高度集中和自主可控倾向。

到2024年，全球格局有所演变。博通仍以33.64%的份额保持第一，但领先优势相对收窄；思科升至22.79%，Marvell占19.35%，华为全球份额提升至9.52%，显示出其在国际市场的扩张步伐。

整体来看，全球市场呈现多强并立局面，头部厂商持续巩固技术和生态壁垒，而华为、盛科通信等国产力量正逐步增强在全球产业链中的存在感。

03-2、PCB

机架级互联重塑单机价值天花板：从GB300到VR200 NVL72，单机柜PCB价值量暴涨233%，从3.5万美元跃升至11.7万美元。核心驱动在于78层M9级正交背板替代了超2万根传统铜缆，使PCB首次成为机架级核心互联载体。

PCB图示

材料与工艺向半导体级演进抬升壁垒：产业正经历从M8向M9/M10级覆铜板的跨越，叠加HVLP4/5超低轮廓铜箔的应用，单板成本大幅抬升。同时，机柜功耗从100-200kW飙升至600kW，对PCB的散热、供电和高阶HDI工艺提出了半导体级要求。

供需缺口支撑头部厂商盈利持续扩张：预计明年AI相关PCB市场规模将超300亿美元，同比增速达140%。上游材料占PCB价值量仅20%出头，涨价传导顺畅。

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03-3、光模块

网络架构扁平化驱动配比与需求双升：超节点采用Fat Tree架构，光模块与GPU的配比飙升至约4:1。2026年作为1.6T规模商用元年，全球需求预计达860万至2000万只。

功耗与密度瓶颈倒逼NPO/CPO加速落地：传统可插拔模块在1.6T时代面临功耗和散热极限，单口功耗达18W以上。NPO（近封装光学）作为高确定性的折中方案，通过将光引擎靠近交换芯片，大幅降低系统功耗，当前渗透率几乎为0，具备极高的从0到1弹性。

通道数倍增催生上游MPO布线十倍级空间：由于单通道速率提升难度加大，NPO/CPO通过提高集成度扩增通道数（如6.4T NPO采用32个200G通道）。这使得配套的MPO布线价值量呈指数级增长，64芯MPO价值量达1000美金，约为16芯的10倍，打开了数百亿美元的增量市场。

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04 中游产业链--超节点拆解

超节点就是“超级GPU战队”，通过高速互联把上百颗芯片拧成一颗逻辑巨芯，直击通信堵塞和内存不足两大死穴。

过去Scale out式堆算力，像在广场上拉人隔空喊话。MoE模型一引入，专家间高频的All-to-All通信让跨服务器对话彻底崩盘，集群越大，实际算力利用率越低。

而超节点走的是Scale up路线，相当于先把几百颗GPU关进一间超高速会议室，用近乎芯片级的带宽打通内存，瞬时结成一台“超级GPU”。再用这种高度同步的节点去拼装百万卡集群，带宽和时延瓶颈被清除，性能增长远超传统堆叠。

04-1、详细形态

超节点的发展呈现出从整机柜一体化到分机柜标准化，再到多柜级联扩大规模的清晰路径。其核心逻辑都是通过不同形态的Scale up高速网络，将众多GPU整合成一个逻辑上的“超级GPU”。

04-2、当前格局

面对“单卡性能有差距、单位成本还更高”的双重困境，国产算力选了一条聪明的路——不打单挑，打团战。超节点就是用我们领先的通信和工程能力，把大量国产芯片拧成一股绳，在集群整体性能上实现反超，同时还能摊薄单位算力成本。

举个直观的例子：华为CM384超节点用了5.3倍于英伟达NVL72的卡数，硬是堆出了其1.7倍的算力性能；曙光也用640张GPU堆出了超600 PFLOPS的算力，直接对标国际先进水平。

因此，在海外GPU供应持续不稳的预期下，超节点就成了国产卡“弯道超车”的必由之路。随着各家芯片、云厂商的方案陆续落地，预计2026年会是国产超节点集中爆发的元年。

前段时间，WAIC大会上展现出的超节点产品如下一览：

华为Atlas 950以1024卡规模、1 EFLOPS算力和750多套商用落地一马当先，阿里云也首次通过公共云提供超节点服务。

同时，曦智联合壁仞与中兴推出的光互连方案，将互联规模从电互联的百卡级直接拉升一个数量级，实现弯道超车。

沐曦“零线缆”设计、摩尔线程万卡集群及曙光8000等各类方案的同台亮相，标志着国产超节点已进入多元路径、集中爆发的新阶段。

04-3、核心环节规模

在超节点机柜内部的短距互联中，高速铜连接正在成为优选方案。它与光连接相比，相当于一个“三好学生”：

1、成本降本，价格仅为光连接的三分之一到四分之一；

2、省电，功耗仅为其二十分之一（0.1W 对 2W）；

3、皮实，平均无故障时长远超行业标准一个数量级。

凭借高性价比、低功耗和高稳定性这三张王牌，铜连接将持续受益于AI需求的扩张。

从实际应用看，英伟达和华为超节点均在柜内 Scale up 互联中采用大量铜连接。

根据测算逻辑，这块铜连接“切片”的市场规模，正以惊人的速度增长：2024年约为47亿元，预计到2026年将跃升至129亿元，到2029年更将达到309亿元，未来五年复合增速高达46%。

这种高速增长背后有两个关键推力：

一是GPU带宽不断升级，对高速传输的需求和规格要求水涨船高，推高了产品的单价和用量；

二是超节点架构的普及，让柜内短距铜连接的舞台变得空前广阔。只要AI服务器这个大蛋糕持续做大，铜连接的价值占比就会越来越重。

05 案例--华为昇腾950超节点

华为昇腾950超节点，在2026世界人工智能大会上首次展出了真机，是业界规模领先的“算力巨兽”。

它满配可集成8192颗芯片，装入160个机柜，整体占地面积相当于一个标准篮球场，柜间用全光互联打通。

FP8算力高达8EFLOPS（每秒800亿亿次计算），FP4翻倍至16EFLOPS，内部互联带宽达到16PB/s，计划2026年第四季度上市。

Atlas 950超节点是一次对Atlas 900的全面重构，算力、内存、带宽等关键指标大幅跃升。训练性能直接飙升17倍，达到每秒490万tokens；凭借对FP4格式的支持，推理性能更是暴涨26.5倍，冲上每秒1960万tokens，相当于从乡间小道一步跨入了信息高速公路。

根据对标数据，Atlas 950超节点在系统规模、内存容量和互联总带宽几个关键维度上都实现了领先。

其中领先幅度最大的两项，一是集成的AI芯片数量，二是柜间的互联带宽，这两项直接把它推上了算力旗舰的位置，推理吞吐能力达到每秒1960万tokens。

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