为何高速互联技术成为新一代数据中心的破局之

2026年，AI算力竞赛的焦点正在从单芯片峰值性能转向系统级互连能力。当大模型参数规模从千亿级迈向万亿级乃至十万亿级，单颗芯片已无法承载完整模型计算，如何将数十乃至数百颗加速芯片高效整合成一台逻辑上的超级计算机，成为下一代数据中心的核心命题。而通过高带宽、低时延互连技术将多张GPU紧密耦合的高速互联技术成为破局关键。

AI对数据中心互联提出了三大挑战

一是带宽墙：从计算瓶颈到互连瓶颈。 传统数据中心以计算芯片为核心，网络互联处于配套地位。但在大模型训练中，张量并行和专家并行成为关键技术，跨服务器高频通信量急剧攀升。AI系统瓶颈已从单芯片算力转向互连的能效、密度和可靠性。以英伟达DGX系统为例，一个系统需约500条NVLink电缆；NVL72机柜中超过5000根同轴铜缆总长超3.2公里，占据整台机柜1.36吨自重的主要部分。铜缆互连在带宽密度和信号完整性上已接近物理极限。

二是功耗墙：互连能耗占比持续攀升。 在224Gbps速率下，现有铜互连耗电量约占集群总电力30%。随着单通道速率从112Gbps向200Gbps甚至更高速率演进，电信号在PCB上的介质损耗、趋肤效应、信号反射随频率攀升而指数级恶化。单纯依靠铜缆提升带宽，将带来不可承受的功耗代价。

三是物理极限墙：电互连的“三堵墙”。 面向大模型训练与推理，电互连面临内存墙、功耗墙与I/O墙制约。224Gbps以上速率下，电信号在铜介质中的传输已触及物理规律天花板。这推动产业从可插拔光模块向CPO等新型封装模式演进，推动互连带宽向3.2T及更高速率发展。

主流厂商的超节点高速互联技术方案

英伟达：NVLink与NVSwitch构建私有协议标杆

英伟达是超节点概念提出者，技术路线以NVLink私有协议和NVSwitch交换芯片为核心。在Vera Rubin NVL72平台中，第六代NVLink实现每颗GPU 3.6TB/s双向带宽，是上一代两倍，超过PCIe Gen6的14倍。通过NVLink Switch全互联拓扑，72颗GPU在整机柜内实现无阻塞全对全通信，总带宽达260TB/s。

交换架构方面，Vera Rubin NVL72整柜配置9个NVLink交换托盘，每个托盘集成2颗NVSwitch，合计18颗交换芯片，GPU与交换芯片数量比4:1。