报告行业投资评级 未提及 报告的核心观点 报告围绕Google集群展开研究，深入剖析其Scale up和Scale out架构，涵盖3D结构、光互联等方面，对比不同GPU的技术参数，并分析TPU集群内互联组件占比及十万卡集群不同互联方案[4][117]。 根据相关目录分别进行总结 Google集群的Scale up: 3D结构 - Google集群柜内Scale up采用3D结构，从TPU到TPU Tray再到TPU Rack，一个机架有16个TPU Tray、64个TPU芯片[9][28] - 对比不同GPU，如Nvidia从Hopper到Blackwell，NVLink带宽不断提升，Blackwell NVLink 5达1.8TB/s；AMD从MI350到MI400，MI400单卡有72条200Gb UALink Lane，对应1.8TB/s的Scale up网络[20][25][27] Google集群的Scale up光互联：光路交换机 - 光路交换机的光信号输入输出涉及相机模块、二色分光元件等，通过二维MEMS微镜阵列控制光束反射到目标输出端口，并实现光路监控和对准[46][47] - TPU V4和V7 Superpod由光路交换机连接实现TPU全连接，V4 Superpod为8*8，V7为16*9；每套系统含64个机架，分8组，共4096芯片，共享256TiB HBM内存，总计算超1 ExaFLOP[48][52][60] TPU集群内，光路交换机和光模块占比 - TPU V4光路交换机占比1.1%，光模块数量6144，比例1.5；TPU V7光路交换机占比0.52%，光模块数量13824，比例1.5[70][75][84] - 单个Rack向外光模块6*16，PCB Traces 4*16，Copper cables 80，ICI连接含96光纤、80铜缆和64 pcb traces[94][95] Google集群的Scale out - Scale out采用Tomahawk 5交换机，有128个400G端口，TPU SuperPod外通过数据中心网络通信[103][106] - NV Scale out中的OCS在通用三层FT拓扑中有主要集成点，可增强硬件和软件故障弹性[116] - 十万卡集群不同互联方案对比，InfiniBand、NVIDIA Spectrum - X、Broadcom Tomahawk5的交换机和光模块数量、占比及成本各有不同[125]