大模型训练加速

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光跃超节点128卡商用落地！中国首发OCS光交换智算网络，延迟降90%、功耗进“飞焦时代”

（由多段落组成）：

【开篇·行业突破速览】
在刚刚落幕的2024年中国家电及消费电子博览会（AWE）上，一场关乎AI算力底层架构变革的“光速升级”正式宣告商用——由上海仪电联合曦智科技、壁仞科技与中兴通讯共同发布的“光跃超节点128卡商用版” 正式交付。这是国内首个实现端到端OCS（光路交换）批量部署的智算网络解决方案，标志着我国在光互连核心技术领域迈出关键一步。实测数据显示：该系统支持千卡级大模型长期稳定训练，端到端传输延迟较传统电交换降低超90%，单比特能耗逼近0.5飞焦（fJ/bit）量级，能效跃升至行业新标杆。

【为什么需要OCS？——破解AI训练的“电困局”】
当前，90%以上的AI超算中心仍依赖传统电分组交换网络（Packet Switch）。看似成熟，实则暗藏瓶颈：每一次数据转发，都需经历“光→电→光”三次转换——光模块先将光信号转为电信号，交换芯片再解析、缓存、路由，最后重新转回光信号发出。这个过程如同高铁进站：必须减速、停靠、换轨、再加速，不仅带来毫秒级延迟累积，更造成巨大能耗浪费。以主流400G光模块为例，单模块功耗约10W，单位比特能耗高达25皮焦（pJ/bit）；即便升级至800G，仍难跌破15–20 pJ/bit。在万卡集群中，仅互连功耗就可能占整机房总耗电的30%以上。

而OCS技术，则跳出了“光电反复折腾”的逻辑——它在物理层直接操控光路走向，像智能道岔一样让光信号“直通不停车”。无需信号解析、无缓存等待、无协议适配开销，延迟压缩至微秒级，理论能效提升百倍，真正迈入fJ/bit的“飞焦时代”。更难得的是，OCS天然兼容TCP/IP、RoCE、NVLink等多种互连协议，不绑定特定GPU或服务器厂商，为国产算力生态打破“协议锁死”提供底层自由度。

【技术路线全景图：MEMS、硅光、液晶，谁更适合中国？】
全球OCS研发正呈现“三足鼎立”格局：
✅ MEMS光开关（如谷歌TPU集群所用）：技术最成熟，端口规模大、稳定性强，但受限于机械结构，光路切换速度仅毫秒级，且体积大、成本高、量产良率挑战大；
✅ 硅光OCS（曦智科技主力路径）：基于CMOS工艺，在芯片级集成光波导与微环调制器，切换速度达纳秒级，体积小、易集成、可大规模流片，与国内成熟半导体产线高度协同；
✅ 液晶/压电陶瓷方案（如英伟达合作方Coherent）：响应快、成本可控，但在高温高湿环境下的长期可靠性仍需验证。

业内共识是：短期内MEMS担纲头部云厂试点，但中长期看，硅光OCS凭借制造自主性、成本下降曲线与生态开放性，将成为国产智算中心规模化落地的首选路径。曦智科技正是这一判断的坚定践行者——其自研OCS光交换芯片已获国际顶会SIGCOMM 2025收录，也是全球首个完成硅基OCS芯片流片并商用的企业。

【从实验室到机房：硬件先行，软件跟跑，生态共建】
技术再先进，不落地就是空中楼阁。“光跃超节点128卡版”之所以能在WAIC发布半年后即商用，靠的不是单点突破，而是全栈协同攻坚：
🔹 硬件侧：联合壁仞科技GPU、中兴服务器，攻克光链路抖动、热串扰、多卡同步等工程难题，实现7×24小时无故障训练；
🔹 软件侧：曦智自研OCS控制器+光路调度中间件，已深度适配阶跃星辰、DeepSeek等6家国产大模型框架，支持动态带宽分配与故障秒级自愈；
🔹 生态侧：与华为昇腾、寒武纪等加速卡厂商启动兼容性认证，推动《智算中心光互连接口白皮书》行业标准立项。

值得注意的是，英伟达近期向Lumentum（MEMS）、Coherent（液晶）合计投资20亿美元，并锁定未来5年产能——这并非押注某条技术路线，而是提前卡位光互连供应链。正如曦智CEO沈亦晨所言：“当电动车刚上路时，没人争论电机用永磁还是异步，关键是先把车造出来。OCS的‘第一性原理’，是让光真正成为数据中心的‘主干道’。”

【结语：光进铜退，不止是升级，更是重构】
“光跃超节点”的商用，不只是替换几块交换板卡，它预示着AI基础设施正经历一场静默却深刻的范式转移：从“以电为中心”的分组转发，转向“以光为底座”的电路直连；从拼单卡算力，转向比全栈能效比与训练吞吐密度；从依赖海外交换芯片，转向构建自主光交换IP核+国产制造+开放软件栈的完整闭环。据悉，曦智将于2024年世界人工智能大会（WAIC）正式发布下一代支持万卡级光交换集群的新架构，并同步拓展至大模型推理场景——当“光”真正成为算力时代的“水电煤”，中国方案，已在高地之上。

本文来源： 智东西【阅读原文】