通信行业深度报告_超节点_光_液冷_供电_芯片的全面升级_27页_3mb
报告摘要
通信行业超节点发展分析总结
核心内容
随着AI大模型的快速发展,算力基础设施正逐步迈入超节点时代。超节点集群(SuperPod)作为下一代算力架构,通过高带宽、低延迟的节点内互联技术,将多个算力芯片整合为逻辑上的“超大型GPU/ASIC”,有效解决“通信墙”问题,提升集群整体性能。
主要观点
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超节点定义与意义
- 超节点最早由英伟达提出,随着AI模型参数量突破万亿级,超节点成为解决大规模分布式训练和推理的关键架构。
- 超节点通过ScaleUp和ScaleOut两种方式扩展,其中ScaleUp更注重节点内互联,通过高带宽、低延迟的互联协议提升整体算力效率。
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超节点架构与互联技术
- 超节点服务器Rack包含计算节点、交换节点、供电单元、液冷系统等,对光通信、液冷、供电、芯片等环节提出更高要求。
- 互联架构包括Fat-tree胖树拓扑、Mesh类拓扑、Torus拓扑等,以支持大规模节点间通信。
- 互联协议包括NVLink、UALink、SUE、UB等,逐步从封闭走向开放,支持异构计算与高性能通信。
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国产超节点发展
- 华为推出Atlas 900 A3 SuperPod、Atlas 950 SuperCluster和Atlas 960 SuperCluster,实现国产万卡集群发展,弥补国产芯片在算力层面的短板。
- 华为CloudMatrix 384通过UB协议实现节点内与节点间的高效通信,支持细粒度并行策略,提升推理与训练效率。
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投资建议
- 投资方向包括“网络端+AIDC+计算端”三大主线,以及“光+液冷+供电+芯片”四大赛道。
- 推荐标的包括中际旭创、新易盛、华工科技、源杰科技、英维克、欧陆通、中兴通讯、紫光股份、盛科通信-U、锐捷网络、大位科技、光环新网、奥飞数据、新意网集团、浪潮信息等。
关键信息
- AI模型发展:大模型参数从千亿级走向万亿级,训练数据量达EB级,对算力基础设施提出更高要求。
- 超节点架构:超节点通过高带宽域(HBD)实现多个算力芯片的逻辑整合,突破传统8卡服务器的效率瓶颈。
- 互联技术演进:NVLink、UALink、SUE、UB等协议逐步开放,推动超节点生态发展。
- 国产进展:华为、紫光股份、浪潮信息等企业推动国产超节点发展,实现算力、内存带宽和通信效率的显著提升。
- 投资机会:超节点产业链涵盖光通信、液冷、供电、交换芯片等多个环节,相关企业有望受益。
图表与数据
- 图1:大模型持续迭代升级
- 图2:算力集群拓展方向Scale up + Scale out
- 图3:算力集群Scale up + Scale out组网连接
- 图4:集群规模扩大,Scaleup先行
- 图5:基础设施scaleup加速,迈入超节点时代
- 图6:AI大模型采取并行策略训练
- 图7:稠密模型和稀疏模型通信模式的差异
- 图8:超节点服务器对推理架构优化
- 图9:传统8卡采用的2种直连拓扑结构
- 图10:英伟达引入NVSwitch互联
- 图11:H200配备4颗NVSwitch芯片
- 图12:NVL72超节点引入Switch tray一层拓扑
- 图13:NVL72超节点通过9个NVLink Switch tray互联
- 图14:NVL576 2层Clos拓扑组网
- 图15:英伟达推出NVL576
- 图16:背脊互联的Fat tree拓扑
- 图17:AMD MI350 Fullmesh互联
- 图18:华为柜内64卡采用2D fullmesh
- 图19:Google TPU采用3D Torus拓扑架构
- 图20:UALink分层架构图
- 图21:博通发布Tomahawk Ultra支持HPC及Scale up
- 图22:更加开放的以太网SUE架构
- 图23:计算单元通过UB完成全局同步
- 图24:海光双芯战略
- 图25:OISA三层核心架构
- 图26:多方助力OISA建设
- 图27:超节点机柜正面外观示意图
- 图28:超节点机柜背面外购示意图
- 图29:计算节点拓扑结构
- 图30:计算节点布局图
- 图31:交换节点系统功能框图
- 图32:单芯片架构下交换节点系统框图
- 图33:机柜功耗持续攀升带动Powershelf和PSU需求
- 图34:采用Busbar为各节点提供电源
- 图35:华为CloudMatrix384超节点由12个计算柜组成
- 图36:910C采用双die方案
- 图37:Node内CPU和NPU通过UB互联
- 图38:CloudMatrix384节点UB网络分为L1和L2层
- 图39:CloudMatrix384节点包含UB、RDMA、VPC平面
- 图40:CloudMatrix384集群性能高于GB200 NVL72
- 图41:Atlas950支持8192张NPU组网
- 图42:Atlas960支持15488张NPU组网
- 图43:盛科通信产品覆盖多领域交换芯片及网络产品
- 图44:中兴通讯发布搭配自研AI大容量凌云AI交换芯片的超节点系统
- 图45:锐捷网络展示ETH128交换产品
- 图46:紫光股份发布H3C UniPoD S80000超节点产品
- 图47:浪潮信息发布SD200超节点服务器
风险提示
- AI发展不及预期:若AI发展放缓,可能影响算力基础设施需求。
- 芯片供应风险:算力芯片供应不足可能影响超节点出货节奏。
- 市场竞争加剧:超节点领域竞争加剧可能影响企业盈利能力。
估值表
| 证券简称 | 证券代码 | 评级 | 收盘价(元) | 市值(亿元) | 2025E EPS(元/股) | 2026E EPS(元/股) | 2027E EPS(元/股) | 2025E PE | 2026E PE | 2027E PE |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 中际旭创 | 300308.SZ | 买入 | 621.00 | 6,900.04 | 9.23 | 16.36 | 21.33 | 67.3 | 37.9 | 29.1 |
| 新易盛 | 300502.SZ | 买入 | 409.70 | 4,072.46 | 8.44 | 14.47 | 16.65 | 48.5 | 28.3 | 24.6 |
| 华工科技 | 000988.SZ | 买入 | 80.49 | 809.33 | 1.94 | 2.54 | 3.24 | 41.4 | 31.7 | 24.9 |
| 源杰科技 | 688498.SH | 买入 | 763.00 | 655.78 | 1.96 | 4.23 | 6.95 | 389.0 | 180.3 | 109.8 |
| 英维克 | 002837.SZ | 买入 | 99.50 | 971.67 | 0.62 | 1.15 | 1.69 | 159.9 | 86.9 | 58.8 |
| 欧陆通 | 300870.SZ | 买入 | 225.80 | 248.06 | 2.93 | 4.05 | 4.98 | 77.0 | 55.8 | 45.4 |
| 紫光股份 | 000938.SZ | 买入 | 26.39 | 754.78 | 0.62 | 0.90 | 1.11 | 42.5 | 29.5 | 23.7 |
| 中兴通讯 | 000063.SZ | 买入 | 39.79 | 1,602.75 | 1.69 | 1.88 | 2.04 | 23.6 | 21.1 | 19.5 |
| 锐捷网络 | 301165.SZ | 未评级 | 76.79 | 610.83 | 1.33 | 1.91 | 2.57 | 57.7 | 40.2 | 29.9 |
| 大位科技 | 600589.SH | 买入 | 9.38 | 139.26 | 0.04 | 0.07 | 0.10 | 216.6 | 126.4 | 91.4 |
| 光环新网 | 300383.SZ | 买入 | 14.38 | 258.49 | 0.11 | 0.25 | 0.31 | 127.8 | 58.4 | 46.1 |
| 奥飞数据 | 300738.SZ | 买入 | 21.45 | 211.32 | 0.21 | 0.32 | 0.45 | 101.7 | 67.4 | 47.3 |
| 盛科通信-U | 688702.SH | 买入 | 136.60 | 560.06 | 12.52 | 18.86 | 23.90 | 44.7 | 29.7 | 23.4 |
结论
超节点作为AI算力基础设施的重要发展方向,对光通信、液冷、供电、交换芯片等环节带来显著增长机会。国产企业在该领域不断推进技术突破与产品部署,有望在超节点市场实现弯道超车,助力AI生态发展。投资者应关注相关企业的发展动态及技术进展,同时注意潜在风险。
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