传输与组网系统

NVLink / NVSwitch

NVLink / NVSwitch · NVLink
2026 高频词图解NVLink

定义

英伟达的加速器间高速互连总线与交换芯片,构成其 Scale-up 域的基础。

图解

三个「扩展」的边界 · 决定光互连厂商能吃到哪一段Scale-up · 纵向扩展把大量加速器连成「一台超大计算机」· 对带宽密度与时延最苛刻全连接拓扑NPO / CPO 主战场Scale-out · 横向扩展通过组网增加节点数量 · 主力是 InfiniBand / 以太网 + 可插拔光模块节点间Scale-across · 跨域扩展跨数据中心域扩展 · 靠 DCI 与相干传输,长距光互连的价值落点数据中心 A数据中心 B数据中心 C
三个「扩展」的边界 三个扩展的物理尺度不同,因此对应的技术栈也不同:Scale-up 用 NPO/CPO(最看重带宽密度与时延),Scale-out 用可插拔模块(最看重成本与互通),Scale-across 用相干与 DCI(最看重距离与容量)。写稿时把这三层分开,术语就不会乱用。
超节点:把过去「跨机架组网」的活,收进一个机柜里用光互连完成超节点(Scale-up 域)计算托盘 1GPU + 光引擎计算托盘 2GPU + 光引擎计算托盘 3GPU + 光引擎计算托盘 4GPU + 光引擎计算托盘 5GPU + 光引擎计算托盘 6GPU + 光引擎柜内全连接:光引擎承担托盘间的横向互联,替代过去跨机架的组网为什么用光:柜内距离虽然只有一两米,但全连接拓扑所需的总带宽与纤芯数,铜方案已经撑不住。
超节点内部互联 超节点把原本靠机架间组网完成的横向扩展,收进单个机柜内完成,用光引擎做托盘之间的全连接。距离只有一两米,但带宽密度极高——这正是 NPO/CPO 最核心的落地场景,也是「Scale-up 是当前最值钱的战场」这句话的来源。

说明

NVLink 是加速器之间的高速专用互连协议,NVSwitch 是用于构建大规模全连接域的交换芯片。它们共同构成了 Scale-up 域内的通信基础设施。

从光互连的角度看,它们的重要性在于定义了域内互连的带宽与时延目标:这些协议要求的带宽密度极高、延迟极低,传统可插拔模块难以满足,因此成为 NPO/CPO 等新形态的直接需求来源。

同时,专用协议与开放协议(如 UALink、UEC)的竞争也在影响光互连的走向:协议越开放,越倾向于使用标准化模块;协议越封闭,越可能走向深度定制的共封装方案。

关键数字

域内高速互连协议定位
带宽密度与低时延对光器件提出的要求
开放 vs 专用影响光互连形态选择

关键要点

  • NVLink 的带宽与拓扑设计决定了单域可扩展的加速器数量与效率。
  • 光化趋势明显:随着域规模扩大,铜互连距离不足,光引擎开始进入 NVLink 体系。
  • NVLink Fusion 面向第三方芯片开放接入,生态边界的变化对光互连需求影响显著。
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