从“积木堆叠”到“有机生命体”：昇腾超节点重新定义AI算力架构

【环球网科技报道 记者 张阳】在人工智能加速渗透千行百业的今天，大模型的爆发式增长正推动算力需求进入新纪元。当大模型的参数量越来越大，传统集群架构虽然可以通过不断叠加来扩展算力，但是各集群之间却受到通信效率的制约，成为大模型训练效率的绊脚石。

一边是各行各业对于AI算力的需求，另一方面在算力供给侧遇到的通信延迟吞噬算力带来的效率瓶颈、居高不下的模型训练成本，

传统集群的困局：从*“算力堆砌”到“效率革命”*的必然跃迁

回顾AI计算的演进历程，传统集群架构的局限性日益凸显。由独立服务器通过以太网堆叠而成的系统，在面对MoE（混合专家模型）等新型大模型时，暴露出三大核心痛点：

首先是通信瓶颈的指数级恶化。MoE模型将任务拆解为数百个专家并行处理，导致节点间通信量呈几何级增长。传统基于RoCE协议的400G网络，在面对TB级数据传输需求时，时延高达2ms以上，成为制约训练效率的最大短板。

其次是资源分配的粗放性。传统架构无法感知模型层间计算特征，只能进行静态资源划分。当MoE模型中不同层的专家数量动态变化时，常出现部分节点过载、部分节点闲置的"冷热不均"现象，导致整体训练效率下降30%以上。

最后是可靠性的脆弱性。大规模集群中单个节点故障概率随规模呈线性增长，但传统系统故障恢复需数小时，期间所有训练数据需重新计算，造成巨大资源浪费。某互联网企业实测显示，其万卡集群平均每周因故障中断训练2-3次，每次损失超百万美元。

这些痛点本质上是“以服务器为中心”的传统架构，无法适应大模型时代“以数据流动为核心”的算力需求。正如华为昇腾计算业务总裁张迪煊所言：“当模型进化到千亿参数级，算力架构必须完成从‘积木式堆叠’到‘有机生命体’的质变。”昇腾超节点的诞生，正是对这一命题的有力回应。

超节点架构：重新定义算力系统的*“基因序列”*

昇腾超节点的技术突破，体现在对算力架构的底层重构。其核心创新可概括为“三维一体”的技术架构：

硬件互联的颠覆性突破：昇腾超节点通过高速总线连接多颗NPU，突破互联瓶颈，让集群像一台计算机一样工作。跨节点通信带宽提升15倍；通信时延从2ms降至0.2ms，下降至十分之一。

全局内存统一编址通过虚拟化技术将分散在各节点的内存池虚拟为统一地址空间，支持跨节点直接内存访问。这使得大模型训练中频繁的参数同步操作，无需经过传统的“序列化-网络传输-反序列化”流程，直接通过内存语义通信完成，可满足大模型训练/推理中的小包通信需求，提升专家网络小包数据传输及离散随机访存通信效率。

资源调度的智能化升级：细粒度动态切分，基于对MoE模型结构的深度感知，超节点可将模型层间计算任务按专家分布动态切分至不同节点。例如对包含288个专家的模型，可将每个专家分配至独立NPU，同时通过智能路由算法优化跨节点通信路径，使计算与通信耗时比从传统的1:1降至3:1。

系统可靠性的范式革新：昇腾超节点采用七平面的链路设计、链路故障秒级切换、算子级重传等可靠性能力，确保大模型训练不中断，平均无故障运行时长从几小时提升到几天；同时支持更敏捷的断点续训，故障恢复时长从小时级降低至15分钟。

算子级故障恢复，通过细粒度的计算状态checkpoint技术，故障恢复范围可精准定位至具体算子，恢复时间从传统的小时级缩短至15分钟。

技术落地的*“实干密码”**：从实验室到产业级的跨越*

昇腾超节点架构以突破性创新打破集群互联瓶颈，通过技术革新实现节点间高效协同，让集群运行如同一台强大计算机，大幅提升整体计算效率。其构建业界最大规模384卡高速总线互联体系，相比传统节点，训练性能实现3倍飞跃，以强劲算力支撑大规模AI任务快速推进。同时，超节点架构深度适配MoE，充分释放MoE模型潜力，为模型训练与推理提供高效支持，使昇腾成为MoE模型开发与应用的最优选择，在AI计算领域树立新标杆。

全新发布的MindIE Motor在推理服务层加速，进一步提升了大规模专家并行的能力，单卡吞吐达4倍传统服务器堆叠，超节点+大EP方案性能达业界4倍，更好的保护客户投资。同时带来了多模态理解SDK和昇腾推理微服务MIS，大幅简化了应用的部署流程，更好的让每位开发者聚焦应用的创新。

昇腾超节点的价值，不仅在于技术创新的前瞻性，更在于其产业落地的扎实推进。华为通过“三位一体”的实干策略，实现了从架构创新到生态繁荣的闭环：

早在2022年，华为就与DeepSeek等头部AI企业建立联合实验室，针对MoE模型特性优化超节点架构，这种“需求驱动创新”的模式，确保超节点始终紧贴产业前沿。

这些探索背后，是华为“用架构创新释放摩尔定律”的坚定信念。正如华为轮值董事长徐直军所言：“当制程工艺逼近物理极限，架构创新就是新的摩尔定律。”

在AI算力的竞技场上，从来不乏概念炒作与路径依赖。但昇腾选择了一条更艰难却更坚实的道路，攻克高速互联、动态调度、系统可靠性等世界级难题。这种“板凳要坐十年冷”的技术哲学，让超节点成为天然适配MoE时代的算力标杆。当算力不再是创新的桎梏，当技术突破不再受制于他人，AI产业才能真正迎来“万类霜天竞自由”的繁荣景象。