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Scale Out(水平扩展)
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什么是Scale Up和Scale Out?
半导体行业观察· 2025-05-23 09:21
AI Pod概念与架构 - AI Pod是预配置的模块化基础设施解决方案,集成计算、存储、网络和软件组件以优化AI工作负载部署效率[2] - 每个机架可视为一个AI Pod,纵向扩展(Scale-Up)指单个Pod内增加处理器/内存等资源,横向扩展(Scale-Out)指增加更多Pod节点[4] - XPU为通用处理器术语,涵盖CPU/GPU/NPU/TPU/DPU/FPGA/ASIC等类型,单个XPU刀片通常含2-8个XPU设备[4][6] 扩展模式技术对比 纵向扩展 - 优势:直接添加资源即可扩展,适合传统架构应用;可充分利用高性能服务器硬件(如高效CPU、AI加速器、NVMe存储)[8] - 限制:存在物理硬件瓶颈(如内存或CPU利用率无法线性平衡),托管成本随服务器规模显著上升[8] - 适用场景:内存/处理密集型的数据库服务或容器化应用,示例配置从1CPU/2GB内存扩展至4CPU/8GB内存[8][9] 横向扩展 - 优势:支持长期增量扩展,易缩减规模释放资源,可使用商用服务器降低成本[12] - 挑战:需重构单体架构应用,网络复杂性和跨节点数据一致性管理难度增加[13] - 通信需求:Pod内需极低延迟(如NVLink),Pod间依赖高带宽方案(如InfiniBand/超级以太网)[11][13] 关键硬件与互连技术 - NVIDIA B200 GPU晶体管数量超2000亿,体现XPU设备的高计算密度[5] - InfiniBand与超级以太网竞争数据中心互连标准,后者由AMD/英特尔/微软等推动,强调开放性与互操作性[9][13] - UALink可能成为跨XPU供应商的通用高速互连方案,但NVIDIA对其前景持保留态度[13]