揭秘OEX超节点如何让GPU少“摸鱼”

2026-10-21 19:46:37
来源:中兴通讯
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问财摘要

1、GPU在大模型训练和推理中难以独立完成全部计算,需要协同工作和交换数据。然而,数据传输跟不上计算节奏,导致算力空等,这被称为“通信墙”。 2、中兴通讯OEX超节点机柜通过正交无背板互联交换架构,缩短机柜内连接结构,压缩复杂连接和中间环节,缩短信号传输路径,支撑高密度部署,兼顾供电、散热与运维,解决GPU之间的“通信墙”问题。
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假如GPU会说话,大模型运行时的口头禅大概是:“我这边算完了,下一步的数据呢?”

在大模型训练和推理中,一颗GPU往往难以独立完成全部计算。它办完当前这一步,还得等其他GPU传来中间结果,或者等新的任务数据到位,才能继续往下走。

协同的GPU越来越多、交换的数据越来越大、通信越来越频繁,问题就格外扎眼:GPU算力本身不缺,可关键数据还在半路上。

数据为什么总在半路打转?不妨先看两种典型的并行计算场景。

以张量并行(TP)为例。大模型体量太大,单颗GPU扛不动,任务只能拆给多颗GPU分担。每颗各管一块,可每算完一步,大家就得互换中间结果,才能进下一轮。这类机制对同步要求极高,稍慢一点,整套计算就跟着卡住。

这就像团队里的4个人合作填一张几百万行、上千列的巨型表格,表格还带公式联动,每填完一列,系统就要汇总一次。只要有人落后,其他人也得停下来等结果。大家看似都在忙,实际上不少时间花在等待和同步上。

TP里的多颗GPU,就是这4个打工人的缩影。中间结果对应那一次次“合计”,谁没算完,其余只能原地待命。

如果说TP像打工人共填一张表,专家并行(MoE)则更像跨部门推进一个大项目。

业务部门拿到项目材料,项目指挥中心要反复找不同专家搭手,技术、数据、财务都可能得对接,来回沟通、跨工位奔波成了常态。偏偏这些专家不坐在一起,而是散落各处(对应不同的GPU),每次找人、对接、传资料,都要花时间周旋。

业务一变,要找的专家随之而变。某位专家处理完,结果还得送回业务部门,再进入下一轮判断和分发。MoE里的GPU正是这样,模型按输入内容把任务分发给不同的“专家GPU”,专家算完,结果回传、汇总,再进入后续处理。GPU之间于是免不了频繁的任务分发、结果回传和数据汇聚。

更麻烦的是节奏往往很快:业务部门不能上午把材料给法务、下午才想起找技术,GPU也不可能算完一步,再慢慢等下一份关键数据。

通信墙:导致GPU“摸鱼”的那道坎

当关键数据还在半路上,计算只能暂时搁浅。而拖慢算力的这道坎,就是“通信墙”。它指的是数据传输跟不上计算节奏、让算力在原地空等的瓶颈。

TP和MoE实现路径不同,但对GPU互联的要求都相当高:数据量大,传的全是模型计算里的关键内容;交换频繁,计算每推进几步就可能通信一次;时延敏感,当通信无法被后续计算掩盖时,数据不到位,任务就停摆。

这几条叠在一起,光靠“把GPU堆得更多”显然不够。若关键数据送不到下一位手里,再多算力也只能原地等待。一颗GPU等待,可能牵动一组GPU等待;一组等待,又可能拖慢整轮计算。所以要让GPU少“摸鱼”,关键在把连接做扎实,让关键数据以足够的带宽、足够的低时延,尽快送到该去的地方。

怎么送?关键有两条:一是路要宽,吞吐量做上去,关键数据就能送得够多;二是跑得快,时延压下来,数据到得及时,下一位拿到就能接着算。而这需要从机柜内、到柜间、再到连接方式,一层层落实。

OEX:先让机柜内的GPU沟通更直接

OEX要做的事,就是把这圈绕路在机柜内部尽量缩短。

中兴通讯(HK0763)OEX(Orthogonal Electrical eXchange)超节点机柜,可不只是把更多GPU塞进一个机柜,而是围绕AI计算的高频通信需求,对计算、交换和互联能力做系统化组织。其中一项关键创新,是正交无背板互联交换架构。传统高密度互联里,线缆、背板和连接关系越复杂,信号传输、散热、维护和扩展的挑战就越大。OEX让计算模块与交换模块正交布局、直接互联,把背板和复杂线缆的局限压下去,机柜内连接结构更清晰,数据路径也更直接。

就像是给那张Excel装了一组“瞬间直达”的联动公式:哪一列一更新,其他列立刻取到最新值,中间的抄传、递送几乎清零,谁都不用再干等别人慢慢把数据送过来。它给高带宽通信打下的基础更实在,既压缩了复杂连接和中间环节,又缩短了信号传输路径,还能支撑高密度部署,同时兼顾供电、散热与运维。

Matrix集群超节点:

让多个OEX机柜组成更大的协作单元

当模型规模继续扩大后,一个机柜内的GPU可能就兜不住全部任务了。这时,参与同一张“超级Excel”的GPU,或处理同一项目的“专家GPU”,可能分散在多个机柜里。

Matrix集群超节点,瞄准的正是多机柜GPU协作需求。在柜间互联的路线选择上,中兴通讯(HK0763)同步推进“电交换+光互联”主流路线与“光交换+光互联”前沿探索两条路径。而这背后,是智算行业的一个趋势:互联的带宽和时延,会成为新一轮较量的关键。芯片再强,关键数据送不到位,GPU 也只能在等待里“摸鱼”,算力便打了折扣。

从OEX超节点机柜内的正交无背板互联,到构建万卡的Matrix集群超节点,再到光互连探索,中兴通讯(HK0763)希望把横在GPU之间的“通信墙”逐步拆开,让算力真正流动起来,与众多产业伙伴携手让更多AI算力用得上、跑得快、算得实,共同推动智能计算向更高效率与更广应用迈进。

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