华为自研光引擎 Hi-ONE 的首个落点终于浮出水面——千卡级超节点。
不久前的 CIOE 上,海思已经展示这颗带宽能力高达 7.2T 的光引擎,并透露 Hi-ONE 将以 NPO(Near-Packaged Optics,近封装光学)形式进入下一代超节点。华为称,这也是全球首个采用 NPO 的 AI 智算超节点。
为什么是 NPO?答案藏在电信号的传输路径上。随着芯片侧高速接口速率不断提升,从电芯片到光引擎的这段电连接越长,信号越容易出现衰减和失真,对信号完整性的挑战也越大。
相比传统可插拔光模块还要让高速电信号在 PCB 板上 " 长途跋涉 ",也不同于 CPO(Co-Packaged Optics,共封装光学)将光引擎与主芯片更紧密绑定的 " 破釜沉舟 ",华为锚定的 NPO,试图在带宽、时延和可维护性之间寻找平衡,将高速电连接压缩至约 5 厘米——相当于两枚 1 元硬币首尾相接的长度。
不只一颗光引擎实现了近距离互联,几天后的华为全联接大会上,华为又公布了 Hi-ONE 在下一代超节点中的部署情况:代替 4.8 万颗 800G 可插拔光模块,5500 颗 Hi-ONE 将进入 4096 卡昇腾 960 超节点;跨柜灵衢互联设备支持 176 个 1.6T 端口,单机全光互联带宽约 280T。
但聚光灯下的信息,更多仍是规模和性能参数。雷峰网 ( 公众号:雷峰网 ) 近期对话光通信产业相关人士,试图厘清 Hi-ONE 进入昇腾 960 超节点之后,哪些技术路径已经能够看见,哪些仍藏在冰山之下。
01
待解之谜一
光源收进光引擎后,如何共享?
Hi-ONE 并不是今年才出现。
早在 2025 年 IFOC 讯石光通信大会上,海思就已经披露过这颗光引擎采用内置共享集成光源和硅光芯片,按 7.2T 的容量计算,一颗 Hi-ONE 对应 9 个 800G 可插拔光模块,所需的光源和光器件数量也随之大幅减少。
与这一变化直接相关的,是 Hi-ONE 内置的共享多波长集成光源:多条发射路径可以共用光源资源,无需分别配置独立光源。
与此同时,不同波长的光还可以通过 WDM(Wavelength Division Multiplexing,波分复用)架构复用到同一根光纤中,以减少光纤数量。
但公开信息并没有进一步解释,在这套 " 共享多波长 " 设计中,发射侧到底有多少个发光单元、使用多少个波长,又如何分配给 36 条发射通道。
更重要的是,在硅光材质上做内置光源,这在业内极其罕见。业内人士 J 叔更关心的正是这一层。在他看来,这些配置最终都会牵动传输距离、面积、功耗、散热以及冗余设计等工程代价。
硅光芯片本身不会发光,需要激光器的 " 点亮 "。为了让光源尽量远离服务器内部更复杂的热环境,以及避免光源损坏后难以单独更换,不少方案会选择将激光器放置在光引擎外。
光芯片产业人士 David 也表示,在当下的 NPO 方案中,内置光源并不是常见选择。不过在他看来,华为的 " 不同寻常 " 也是一件 " 顺理成章 " 的事。
既然已经舍弃传统可插拔光模块、选择把光引擎推到主芯片附近,华为显然希望进一步提高系统集成度,并尽可能压缩光互联占用的物理空间。
沿着同一思路,如果激光器仍然独立部署在外,系统就还得另外给光源腾位置,削弱 NPO 在集成度上的优势。(有关华为为何选择内置光源,欢迎添加作者微信 Evelynn7778 继续探讨)
02
待解之谜二
7.2T 带宽如何被系统拆开使用
华为早已亮出的底牌还包括 Hi-ONE 的数据吞吐能力——共储备 36 条光收发通道,单通道速率最高可达 200G,总带宽高达 7.2T。
不过,这只是单颗 Hi-ONE 的总传输能力。将视野放大至整套超节点,另一个问题随之而来:Hi-ONE 集成的 7.2T 总带宽具体如何被系统使用?
在比较华为同期公布的几组参数时,J 叔首先注意到,业内 6.4T NPO 更常见的通道组合是 "32 × 200G",Hi-ONE 却选择了 "36 × 200G"。
一种直观的猜想是,36 条通道中存在冗余设计。结合跨柜灵衢互联设备的 176 个 1.6T 端口,J 叔做了一次算术拆分:按 200G 单通道计算,一个 1.6T 端口对应 8 条通道,32 条正好分成 4 组,36 条却无法被 8 整除。
照此推演,J 叔认为 36 条通道可以被理解为 "32+4",其中 32 条承担常态通信,4 条平时待命,在主通道故障时接替工作。如果这一假设成立,7.2T 就是全部物理通道的容量,系统平时实际用于传输数据的只有 6.4T。
但 J 叔随即指出,这种推演会和其他信息相矛盾。华为称 5500 颗 Hi-ONE 可替代 4.8 万个 800G 光模块,但按 7.2T 计算,5500 个引擎的总带宽约为 39.6Pb/s,与 4.8 万个 800G 模块的 38.4Pb/s 相比略有富余;如果每颗引擎只有 6.4T 可用,总带宽约为 35.2Pb/s,又不足以完成这一替代。
换句话说,华为的口径更像是按 36 条通道全部承载流量来计算的。
此外,32 条中预留 4 条、约 12.5% 的备份比例,在功耗和面积上代价不小。业内更常见的做法是少量预留,或者在数据传输出错时重新发送这段数据来应对故障。
不过,J 叔同时强调,由于 Hi-ONE 贴近 NPU 部署,首先连接的是柜内灵衢互联刀片,而非跨柜灵衢互联设备,且华为并未公开 176 个 1.6T 端口是否同样采用 Hi-ONE,因此拿两个不同层级的参数做整除只是一种推演方式。
他指出,36 条通道也可能会按照柜内 NPU 与灵衢交换设备之间的连接关系,被分配到不同链路,或者只是华为在芯片、光引擎和交换设备都由自己定义的前提下自行选择的宽度,不必受限于行业标准的 32 通道规格。
" 仅凭‘ 36 × 200G ’‘ 1.6T 端口’这些公开信息,还无法反推出 Hi-ONE 在超节点中的真实连接方式。"J 叔说。(更多待解技术细节的思考,可添加作者微信 Evelynn7778 交流)
03
NPO 未必需要「大一统」
华为没有一味筑高墙。在核心系统上坚持全栈自研的同时,华为又联合中国移动研究院、京东云、百度以及光器件、连接器头部厂商启动 OPEN NPO 项目,主动建设行业通用标准。
这意味着,华为还需要重新划定一条边界——哪些设计可以牢牢攥在自己手里;哪些关键接口必须成为摆上台面,要求所有参与者共同遵循。
这种收放自如的底气,来自华为近 30 年在光网络上的积累。
过去,华为的光通信能力更多服务于骨干网、城域网和数据中心等大型通信网络,解决的是长距离、大带宽的数据传输。
进入 AI 智算时代,越来越多计算芯片被塞进同一套系统,高带宽互联的需求也开始向更短距离延伸。Hi-ONE 正是在这样的变化中加入昇腾超节点,直接参与高速互联。
由此,华为原本分散在不同业务线上的能力,也在超节点里完成了一次 " 会师 ":昇腾负责输出算力,灵衢组织机内与机间的高速连接,Hi-ONE 则负责光侧链路的物理延伸,最终共同组装出完整的超节点系统。
David 指出,这些原本需要产业链上下游不同企业反复协商、彼此适配的环节,现在全都掌握在华为自己手里。这意味着华为无需等待一套全行业统一的标准。
但不是所有人都是华为。David 以阿里、腾讯为例,这些云厂商同样在布局 NPO 和超节点光互联,却没有华为这样完整的硬件链条,因此更需要先定义好系统和互联侧的需求,再让不同供应商围绕同一套规格开发产品。
今年国内外围绕 NPO 的标准动作越来越密集。除了上文提及的华为联合启动的 OPEN NPO 项目,由 Coherent、Marvell、Molex 等产业链厂商发起的 Open CPX MSA(Multi-Source Agreement,多源协议),已在 9 月发布的 1.0 规范中将 6.4T、7.2T 以及不同光源方案纳入同一套 Socket 和管理框架;
国际光通信产业组织 OIF 也已启动面向下一代 NPO 模块的正式标准项目。该提案由中国信通院联合华为、腾讯、阿里云、美团、中国移动等产业方推动立项,覆盖 6.4T 和 12.8T、单通道 200G,并计划进一步统一机械外形、电气接口、供电、液冷和光连接等关键接口。
但一个生态内部需要共同规则,并不等于 NPO 最终一定要走向 " 大一统 "。
David 认为,不同于传统可插拔光模块需要适配不同服务器和交换机,当 NPO 服务于超节点内部这一相对封闭的 Scale-Up(纵向扩展)场景时,多套接口规范长期并存,并不妨碍不同系统各自运行。
这也决定了供应商更现实的选择。" 生态需要生意来构建。卖给谁,就 follow(跟随)谁。"J 叔直言。
产业更多 NPO 方案的部署节奏和技术难题,欢迎添加作者微信 Evelynn7778 交流。
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