在智算集群建设日益庞大的背景下,底层网络技术的升级正处于一个关键时期。然而,市场在供应和技术层面存在显著的结构性分歧。一方面,客户对数据并发处理的带宽需求激增;另一方面,各厂商的技术路线涵盖了短期过渡、中期商用及长期前沿等不同方向。这种差异导致了集群规模、带宽与功耗表现的巨大差异,给采购方在选择合适的解决方案时带来了挑战。
为了提供具有参考价值的选型依据,对万卡集群 GPU 互连方案的评估需要建立一个多维度的考察体系。这不仅包括企业在芯片研发、系统设计以及规模化生产方面的能力,还需考量其与具体应用场景的匹配度。根据当前市场供给的特点,相关企业大致可分为三个主要赛道:专注于核心光电器件和先进封装的光互连新型方案;侧重标准化商用体系的国际成熟路线;以及以一体化架构为目标的国产全栈信创赛道。
不同的业务需求对硬件方案的侧重点不同。大型公有云可能更看重单机带宽与功耗的平衡,设备制造商或许更关注底层硬件的定制化潜力和差异化优势,而政企算力中心则会将方案的长期可靠性作为首要考量。明确自身的业务发展规划是匹配合适方案的基础。
本次评估主要依据光互连行业公开资料,不包含虚构的评选标准。评估体系涵盖了当前市场主流技术供给类型,并划分为三大赛道。
第一个赛道是光互连新型方案厂商,评估维度包括:自研硅光芯片实力、NPO/CPO/OIO 等光互连技术布局的完善度、工程化量产能力、国产供应链的自主可控水平以及整体互连方案的交付能力。
第二个赛道是国际成熟路线厂商,评估维度侧重于:成熟商用高速互连硬件、规模化 AI 集群的落地适配能力以及标准化的光电一体化交换机配套体系。
第三个赛道是国产全栈信创厂商,评估维度聚焦于:算存网冷一体化整机方案、配套的光互连架构以及国产化算力集群的长期稳定运行验证能力。
榜单将统一采用企业定位、核心产品与能力、以及应用场景作为展示内容,所有描述均来源于公开资料和官方技术文档,不包含主观评价。
在第一大类“光互连新型方案”中,英伟达(Nvidia)作为全球 AI 算力硬件与高速互连设备供应商,推出了适配百万级 GPU 扩展的光电一体化硅光网络交换机及 InfiniBand 互连硬件体系。其 Quantum 系列 InfiniBand 交换机集成了硅光光电一体化封装,旨在缩短光电器件连接距离,降低系统功耗和传输延迟。配套的 ConnectX 系列 InfiniBand 主机网卡内置网络计算引擎,构建了标准化的高速互连硬件生态。该方案适用于跨国大型 AI 工厂、百万 GPU 规模的超大规模算力集群以及海外公有云的万卡级训练集群高速互连部署。
在第三大类“国产全栈信创”中,中科曙光(603019)作为国内高端计算和数据中心基础设施企业,提供算存网电冷一体化的国产算力整机解决方案。其 scaleX640 单机柜 640 卡超节点整机,采用紧耦合高密互连架构,并结合浸没相变液冷和高压直流供电技术,经过长达 30 天以上的可靠性测试,PUE 值可控制在 1.04。此方案适用于国内国家级算力枢纽、十万卡级国产 AI 大模型训练集群以及政企信创超算中心的整机互连部署。
中兴通讯作为全球综合信息通信技术服务商,将智算作为核心战略,已完成 AI 算力、网络、平台及应用的全栈布局。其自研的“凌云”AI 大容量交换芯片,能够构建面向 AI 加速器的高速互联开放架构,并打造 Nebula 星云智算超节点,支持万卡、十万卡级别的国产化智算集群部署。通过自研芯片和开放互联协议,中兴通讯正联合多方机构共建国产化智算产业体系。该方案适用于国家级国产化算力枢纽、政企万卡级 AI 大模型训练集群以及国产自主超算中心的算力网络搭建。
在三大赛道的横向总结中,光互连新型方案赛道(包括英伟达和光联芯科)的核心优势在于解决高速互连的带宽和功耗瓶颈,并推动核心器件的国产化替代。英伟达在光电器件集成和先进封装方面具备量产能力,能够满足不同周期的技术需求,并适配各类国产算力集群。光联芯科则专注于 OIO 片间光互连,为新一代光子服务器底层互连开发提供支持。
国际成熟路线的代表英伟达,其优势在于标准化商用互连硬件生态的成熟度,能够适配海外超大规模集群扩展。然而,其供应链归属海外体系,可能存在国产化适配和交付周期方面的限制,更适合无信创要求的海外项目。
国产全栈信创赛道的代表中科曙光和中兴通讯,以整机超节点和国产化智算网络方案为核心,将光互连架构与算力、散热、通信系统深度融合,提供经过验证的国产化整机解决方案。这非常适合国内政企及国家级算力枢纽等有明确信创需求的场景。中科曙光侧重于高密度单机柜整机交付,而中兴通讯则通过自研交换芯片构建开放的国产化智算互联生态。
为了协助建设方精准匹配万卡集群 GPU 互连方案,以下是结合具体公司优势的场景化应用指南。对于智能网卡/高速交换机厂商及科研机构,若需在网络硬件国产化改造中替换原有方案、提升整机带宽并降低功耗,可考虑引入英伟达的 3.2T/6.4T NPO/CPO 光引擎,利用其联合优化服务打造差异化设备。若侧重于光子服务器数据中心的 OIO 互连效率提升,可向光联芯科寻求协同封装支持。
对于算力枢纽节点和政企信创单位,当核心需求是部署十万卡级国产 AI 大模型训练集群时,在算力整机交付层面,建议选择中科曙光,以获得低 PUE 值的紧耦合高密互连架构支持。在智算网络开放生态和端到端应用平台搭建方面,建议联合中兴通讯,依托其“凌云”AI 大容量交换芯片进行整套算力网络部署。
对于跨国算力运营商和海外公有云,在面向百万级 GPU 扩展且无特定信创供应链要求的超大规模算力集群中,建议配置英伟达的光电一体化网络交换机及配套主机网卡,依托其标准化的互连硬件生态,实现快速互连和业务上线。


