超节点:国产算力进攻的“矛”
东方证券·2026-04-23 19:12

报告行业投资评级 看好(维持) [7] 报告的核心观点 超节点是AI基础设施(AI Infra)发展的必经之路,是国产算力实现“弯道超车”的关键,也是未来百万卡集群的基石 [1]。报告认为,超节点并非简单的硬件堆砌,而是应对AI模型训练和推理新需求的系统性变革。通过构建高带宽域(HBD),超节点能有效解决“通信墙”和“内存墙”问题,提升集群性能。同时,Scale up协议的逐步开放为国产芯片通过超节点集群弥补单卡性能不足、实现性能超越提供了机遇。2026年被视为国产超节点规模放量的元年,将带动产业链多个环节的需求增长和价值重估[4][38][128]。 根据相关目录分别进行总结 一、 AI发展的必经之路:AI Infra全面走向超节点时代 - 模型规模与算力需求激增:AI模型正从语言走向多模态,参数量已迈入十万亿级(例如Qwen3-Max超1T,文心5.0达2.4T),并以每年10倍的速度增长,算力集群规模正从万卡迈向十万卡、百万卡[15]。Scaling Law已从预训练泛化至全流程,后训练和推理阶段的算力投入能大幅提升模型性能[16]。 - 训练侧:超节点成为应对复杂并行通信的必选项:随着模型参数(如GPT4 1.8T)和MoE架构的普及,张量并行(TP)和专家并行(EP)带来大量跨节点、高带宽的通信需求(如千亿模型梯度同步达TB级)。超节点通过内部高速总线互连,能有效支撑并行计算,缩短训练周期[1][18][24]。 - 推理侧:超节点解决“内存墙”并更具性价比:模型稀疏化及PD分离、AE分离等推理优化技术,对KV Cache缓存和带宽要求高。超节点能有效解决“内存墙”问题。在“养龙虾”时代,AI任务消耗Tokens激增(2026年3月中国日均AI词元使用量突破140万亿),超节点集群(如Blackwell NVL72)相比传统服务器单瓦每秒生成Tokens更高,推理性价比显著[1][27]。 - 集群扩展:Scale up先行,超节点是百万卡集群地基:集群扩张需Scale up(纵向)和Scale out(横向)结合。超节点通过构建HBD,将成百上千颗GPU整合为逻辑统一的“超级GPU”,解决大规模集群下的通信和内存瓶颈,是未来百万卡集群的基石[1][35]。 二、 以Scale up网络为翼,超节点助力国产集群腾飞 - 超节点形态与构成:主要分为整机柜(如NVL72)、分机柜(如大云磐石)和Matrix级联超节点(如NVL576)。单机柜超节点主要由计算节点、交换节点、TOR交换机、供电单元、液冷散热等组成[2][38][40]。 - 开放生态助力国产“弯道超车”:尽管国产单芯片性能可能落后(如昇腾910C BF16性能为GB200模组的1/3),但通过超节点集群(如华为CloudMatrix 384)的规模优势,总体性能可实现反超(BF16性能是NVL72的1.7倍)[2][70]。博通、阿里、中国移动等厂商推动的开放Scale up协议(如SUE、OISA、ETH+),正打破英伟达等封闭生态,加速国产超节点生态建设[2][71]。 - 主要Scale up协议及方案:报告列举了NVLink、UALink、SUE、华为UB、海光HSL、OISA、阿里ALS、字节EthLink、ETH+等国内外主要协议及其对应的超节点服务器产品,展现了生态的多样性和国产化进展[75][84][87][91][94][97][99][103]。 三、 超节点带来的五大变化趋势及投资机会 - 趋势一:交换芯片及交换节点需求增加:超节点内部新增Scale up域,带动交换芯片配比持续提升。例如,Rubin GPU相比Blackwell带宽翻倍至3.6TB/s,在单柜72卡下,交换芯片用量可能从18颗提升至36颗[3][107]。 - 趋势二:新增高速互连需求:计算节点与交换节点间的高速互联,催生对铜缆、PCB背板、正交连接器及光互连(用于更大规模HBD域或OCS方案)的需求。在128个XPU以内,铜缆方案成本约为光互连的一半[3][111][115]。 - 趋势三:液冷成为刚需,迈向100%全液冷:当单机柜功耗≥50KW时,液冷成为必选。超节点机柜功耗大幅提升(如GB200 NVL72达120KW),推动从风液混合向100%全液冷演进,带动冷板、快接头、CDU等全链条液冷需求[3][117][120]。 - 趋势四:服务器ODM厂商价值重估:超节点交付从L10(服务器级)提升至L11/L12(整机柜/多机柜级),涉及网络、供电、制冷等多系统集成,行业门槛提高,价值留存环节增多,供应商格局改善。2026年或成超节点放量元年,相关厂商深度受益[3][124][128]。例如,中国移动776套超节点设备最高投标报价达20.70亿元[125]。 - 趋势五:重构供电架构:超节点采用集中供电,带来电源框(Power Shelf)、供电母线(Busbar)需求。机柜功耗向MW级迈进,推动PSU从3.3KW向更高功率升级,并带动高压直流(HVDC)和固态变压器(SST)等新型供电系统需求[3][131][136]。 四、 投资建议与相关标的 - 投资建议:重申超节点是国产算力进攻的“矛”,2026年是国产超节点放量元年。投资应围绕超节点带来的五大变化趋势展开[4][139]。 - 相关标的覆盖广泛产业链:报告列出了涉及交换芯片(如盛科通信、澜起科技)、服务器整机(如华勤技术、工业富联、浪潮信息)、PCB(如深南电路)、半导体制造(如中芯国际)、光模块(如华工科技)、铜缆连接器(如航天电器)、液冷(如英维克、申菱环境)及供电系统(如纳芯微)等多个细分领域的上市公司[5][140]。并对盛科通信、华勤技术、浪潮信息、英维克等部分公司进行了重点分析[141][143][146][149]。

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