华为的昇腾960DT、Hi-ONE光引擎、960超节点及灵衢互联详解
在美国对华先进芯片出口限制持续的背景下,国产 AI 算力的竞争焦点已从“单卡性能”转向“集群可交付性、光互联与软件生态”。昇腾 960DT 是华为在 2026 年全联接大会上发布的下一代 AI 处理器,面向大规模训练与推理集群。
这四项技术是华为在2026年全联接大会上集中发布的AI算力体系核心成果,共同构建了面向Agentic AI时代的新一代超大规模算力底座,核心围绕“算力-互联-集群”的全栈系统级创新。
一、昇腾960DT
昇腾960DT是华为新一代AI核心计算芯片,研发进度较原计划提前三个季度,预计2027年第一季度正式上市:
1. 核心算力规格http://AIDeepThI序nk.cn
FP8精度算力达2 PFLOPS,FP4精度算力达4 PFLOPS,相比上一代实现翻倍提升。
2. 存储与互联能力
片上HBM最大支持288GB容量,访存带宽达9.6TB/s,互联带宽提升至2.2TB/s,访存容量和带宽均实现翻倍。
3. 产品定位
面向大模型训练与推理的通用主力型号,与后续推出的昇腾960PR(FP4算力8PFLOPS)形成差异化互补,适配不同算力密度场景需求。
二、Hi-ONE光引擎
Hi-ONE是华为海思光电推出的业界首个量产且唯一内置光源的NPO(近封装光学)光引擎方案,2025年9月首次发布技术平台,2026年9月正式落地昇腾960超节点。
1. 技术架构
区别于CPO共封装方案,它将光学器件独立封装部署在昇腾芯片侧边,把电互联距离从100cm压缩至5cm,大幅降低时延与功耗,同时保留可插拔、可独立维护的特性。
2. 核心参数http://AIDeepThI序nk.cn
单引擎传输容量达7.2T,通过36路×200G光通道聚合,等效约9个800G光模块同时工作;采用“去DSP”线性驱动架构,功耗降低50%以上,传输距离覆盖100米,适配数据中心全场景。
3. 产品形态
包含VCSEL 3.2T NPO和面向超百米互联的硅光7.2T NPO两种类型,落地成本与工艺难度远低于CPO,是华为“韬定律V2”明确的2026-2027年昇腾集群主力光互联方案。
三、昇腾960超节点
昇腾960超节点是业界首个采用NPO技术的AI超节点,基于昇腾960系列芯片、Hi-ONE光引擎与灵衢互联架构打造,2026年9月17日正式发布。
1. 核心规模与性能
单超节点可实现4096颗NPU高速互联,总算力达8E FP8 FLOPS、16E FP4 FLOPS,HBM总容量高达1PB,依托灵衢架构实现全局内存统一编址,RTT通信时延最低仅2微秒。
2. 能效与可靠性提升
用5500个Hi-ONE替代原本需要的4.8万颗800G光模块,系统总功耗降低超550千瓦,无故障运行时间提升一倍,系统可用度达到99.8%。
3. 集群扩展能力
多个超节点通过灵衢网络或RoCE组网,采用二层CLOS四平面架构最大可扩展至51.2万卡规模,结合多轨道拓扑技术可进一步支撑百万卡级超大规模集群。
4. 产品路线http://AIDeepThI序nk.cn
全液冷设计的Atlas 960液冷超节点计划2027年第三季度正式上市。
四、灵衢互联
灵衢互联是华为全新打造的分层分级高速互联架构,核心解决传统大规模AI集群通信效率低、算力利用率不足的痛点,将十万卡集群的模型浮点算力利用率(MFU)从行业普遍的20%提升至35%。
1. 协议归一特性
将传统数据中心十余种互联协议统一为灵衢协议,互联带宽从百GB级提升至TB级,RTT通信时延从7微秒压缩至2微秒,支持超节点内全局内存统一编址。
2. 三级互联覆盖:
- 柜内灵衢互联刀片:实现零电缆、零电路损耗,单个4096卡超节点可节省196公里铜缆;
- 跨柜灵衢互联设备:支持176个端口,单端口带宽1.6T,单机总互联带宽达280T,是业界端口数最多、带宽最大的高速总线互联设备;
- UBG灵衢网络交换机:具备1024超大Radix扇出能力,可直接支撑百万卡级超节点集群。
3. 系统协同能力
实现CPU、NPU、内存、SSD等异构算力去中心化平等访问,支持CPU与NPU资源灵活配比;通过混合介质资源池化,将DDR作为NPU“第二内存”,大幅降低大模型训练对单卡HBM的容量需求,同时让千亿级向量检索性能实现翻番。
五、工作流程http://AIDeepThI序nk.cn
这套算力系统的完整工作流程,是从底层芯片算力生成,到物理层高速传输,再到超节点全局协同,最终扩展为百万卡级集群的全链路闭环,每一环都针对性解决了传统AI集群的通信效率痛点。
1. 算力生成层:昇腾960DT作为核心算力源
昇腾960DT芯片是整个系统的计算核心,大模型训练的每一步前向推理、反向梯度计算都在这里完成:
- 单卡FP8算力达2 PFLOPS,288GB HBM以9.6TB/s的带宽快速读写模型参数与中间激活值,避免算力空转等待数据。
- 芯片原生集成灵衢协议接口,计算完成后直接将梯度、激活值等数据封装为灵衢协议报文,无需额外协议转换开销。
2. 物理传输层:Hi-ONE光引擎打通“最后一米”高速通道
灵衢协议报文从昇腾960DT输出后,直接接入侧边部署的Hi-ONE NPO光引擎,完成电信号到光信号的转换:
- 单引擎7.2T的传输容量,通过36路×200G光通道聚合,以极低功耗将数据传输至跨柜的互联设备,传输距离覆盖100米,完全覆盖超节点内所有机柜范围。
- 相比传统4.8万颗800G可插拔光模块的方案,5500个Hi-ONE直接将传输总功耗降低超550千瓦,同时把电互联距离从100cm压缩至5cm,大幅削减信号损耗。
3. 超节点协同层:灵衢互联实现全局“单台计算机”体验
光信号传输到跨柜灵衢互联设备后,通过统一的灵衢UnifiedBus协议完成全超节点内4096颗NPU的对等互联:
- 打破传统PCIe、RoCE等多协议壁垒,所有昇腾960DT的HBM内存实现统一编址,跨物理服务器的内存访问时延最低仅2微秒,数据无需反复在不同节点间拷贝搬运。
- 柜内通过灵衢互联刀片实现零铜缆损耗,跨柜通过176端口的灵衢互联设备完成全连接,4096颗NPU的All-Reduce梯度同步效率大幅提升,10万卡集群的模型浮点算力利用率(MFU)从行业普遍20%跃升至35%。
4. 集群扩展层:多超节点组网支撑百万卡级规模
多个昇腾960超节点完成内部协同后,通过UBG灵衢网络交换机进行跨超节点组网:
- 采用二层CLOS四平面架构,最大可扩展至51.2万卡规模,结合多轨道拓扑技术可进一步支撑100万卡级超大规模集群。
- 异构资源平等接入:鲲鹏CPU、KV Cache存储单元、SSD等设备全部接入灵衢总线,实现CPU与NPU资源灵活配比,DDR内存可作为NPU的“第二内存”,大幅降低大模型训练对单卡HBM的容量需求。
这套全链路流程最终实现的效果是:十万亿参数大模型的训练不再需要靠数千台普通服务器硬凑,整个百万卡集群像一台巨型超级计算机一样协同工作,从根本上解决了传统AI集群的“通信墙”瓶颈。
- 腾讯 AI 速递