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AI时代的数据中心,正在被网络“卡脖子”丨ToB产业观察
摘要
过去几年,人们习惯用单颗GPU的算力指标来衡量AI基础设施的先进程度。但在2026年,算力竞赛的底层逻辑已经被改写。当大模型训练集群从千卡迈向万卡甚至十万卡,真正的瓶颈早已不是芯片算力,而是网络。就像一条高速公路,车道修得再宽,如果收费站堵死了,车还是跑不起来。AI集群正在遭遇的,正是这样一场拥堵。 GPU在等数据 先看一组数据。 是德科技 网络与数据中心副总裁Joachim Peerlings在...
过去几年
人们习惯用单颗GPU的算力指标来衡量AI基础设施的先进程度
但在2026年
算力竞赛的底层逻辑已经被改写
当大模型训练集群从千卡迈向万卡甚至十万卡
真正的瓶颈早已不是芯片算力
而是网络
就像一条高速公路
车道修得再宽
如果收费站堵死了
2026-08-17
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过去几年,人们习惯用单颗GPU的算力指标来衡量AI基础设施的先进程度。但在2026年,算力竞赛的底层逻辑已经被改写。当大模型训练集群从千卡迈向万卡甚至十万卡,真正的瓶颈早已不是芯片算力,而是网络。就像一条高速公路,车道修得再宽,如果收费站堵死了,车还是跑不起来。AI集群正在遭遇的,正是这样一场拥堵。 GPU在等数据 先看一组数据。 是德科技 网络与数据中心副总裁Joachim Peerlings在Keysight World大会上展示了一组令人深思的数字:在计算机视觉模型训练中,GPU有超过60%的时间花费在数据移动和通信上,真正用于计算的时间仅占20%左右。换句话说,一块昂贵的GPU,大部分时间不是在“算”,而是在“等”,等数据从隔壁的GPU传过来。 这还不是最糟糕的。在资源最密集的大语言模型训练任务中,因网络问题导致的训练失败率高达21%。每五次训练就有一次因为网络问题而中断,而一次中断可能意味着数小时甚至数天的计算成果付诸东流。 中科曙光 高级副总裁李斌算过一笔账:传统CPU计算节点,一台机器配一张网卡就够了;但如今以GPU为中心的计算节点,一台机器需要配置八张甚至更多网卡。“相比原来的数据中心高速网络用量,基本提升了10到20倍。” 更棘手的问题在于,上万张卡需要在同一时间高度协同工作,任何一个节点的网络抖动、拥塞或丢包,都可能导致成百上千张卡进入等待状态。 今天的AI大模型训练集群,单端口流量已经逼近400G。但传统网络的负载均衡算法依然停留在“逐流ECMP”的时代,这种模式将每一条数据流通过哈希算法分配到某一条链路上。问题是,AI训练的流量模式需要成千上万个GPU同时发起通信,流量像潮水一样涌来,哈希算法根本来不及反应。结果就是部分端口满载,部分端口闲置的资源错配。 相比传统ECMP方案,新的端到端负载均衡方法可将网络带宽利用率提升最高38%,模型训练任务时长缩短超过3%。38%的带宽提升和3%的训练加速,听起来不算惊人,但在十万卡集群里,3%可能意味着节省数百万美元的电力成本和数周的研发周期。 而这些困境的底层原因是因为,芯片算力的增长速度,已经远远超过了数据在芯片之间搬运的速度。这也就造成了网络已成为制约AI集群发展的核心因素。 重新思考AI需要的网络 面对这样的矛盾,一个最本能的反应是堆硬件,堆更高速的光模块,堆更大端口的交换机,堆更粗的铜缆。从400G到800G再到1.6T,接口速率每隔一两年就翻一倍。但这条看似最直接的路,正越走越窄。 对此,是德科技网络应用安全部门技术经理杨益锋表示,当前带宽翻倍的速度,远远追不上模型规模翻倍的速度。一个典型的大语言模型,参数量从千亿级到万亿级只用了不到两年,而光模块从400G迭代到800G再迭代到1.6T,每一次跃进背后都是漫长的产业链协同。更关键的是,带宽翻倍带来的成本、功耗和散热压力是指数级增长的,到了某个临界点之后,每提升1G带宽所付出的代价会让任何财务总监都皱眉头。 与此同时堆硬件也带来了ROI的问题。杨益锋告诉我们,不少企业在落地AI网络时,都踩过同一个坑:为了提带宽买了一批最先进的高速交换机和高性能光模块,兴致勃勃地上架,结果一跑大模型训练,算力利用率远没达标。一位互联网大厂的基础设施负责人曾对我们表示,设备采购花了几个亿,实际跑起来发现,三分之一的算力都损耗在网络等待上,相当于每三台GPU就有一台在空转。 造成这种情况主要是因为:AI网络的性能瓶颈,往往不在设备本身的标称规格上,而在于流量调度机制的精细度。你可以把带宽修到400G、800G,但如果流量调度依然靠“蛮力”,大部分带宽依旧是被浪费的。 也正是在这个背景下,行业开始从堆硬件转向了,如何通过协议、软件等方式,让数据流跑得更顺畅。 传统的TCP/IP网络,是为人与人通信设计的,比如网页请求、邮件发送、文件下载,这些场景中流量随机且不着急,丢几个包大不了重传。 但AI网络完全不同,GPU集群内部通信是“机器与机器”的对话,周期性极强、同步要求极高。在大规模模型训练中,所有GPU必须在一个同步周期内完成全部梯度交换,任何一个慢节点都会拖垮整个集群。这就形成了“木桶效应”,在AI网络里,一个微小的网络抖动,就是那块最短的板。 在此背景下,LLR与CBFC这两个原本并不受关注的技术开始被AIDC运营方关注。 其中,LLR把重传机制下沉到链路层,让交换机自己发现丢包、自己重传,不等上层发号施令,把恢复时间从毫秒压到微秒级,解决了传统IDC网络中,因一个数据包丢失引发的重传延迟。 CBFC则可以理解为是一个“网络红绿灯”系统。发送端在发数据之前,先确认接收端有足够的缓存空间再发,避免数据发过去了对方装不下、只能丢弃。听起来很基础,但在大规模AI集群里,成百上千个发送端同时向一个接收端汇聚流量时,这套红绿灯系统的协调精度直接决定了网络的通畅程度。 今年3月,是德科技与Broadcom在OFC 2026上完成了业界首个基于超以太网联盟规范、在800GE线速下实现LLR和CBFC的公开互操作性演示。这标志着这两项技术正式从实验室协议走向了真实的互联互通。 但从协议到大规模现网部署,还有很多路要走。不同厂商的设备、不同的网络拓扑、不同的工作负载,都需要精细化的参数调优才能让LLR和CBFC真正发挥威力。协议写好了,标准通过了,但到了真实的生产环境,每一个参数设置都可能影响网络性能的成败。 更关键的是,调参的前提是得先知道网络到底哪里出了问题。而这则引出了AI网络验证这个最容易被忽视的命题。 测通非真通 网络环境搭建好了,如何确认它真的能跑顺了?很多企业在服务器买回来了,交换机上架了,线也插好了,标准测试跑了一遍,显示带宽达标、延迟正常,一切看起来完美。但一跑大模型训练,问题就来了:要么频繁掉线,要么速度上不去,要么莫名其妙地卡住。 对此,杨益锋表示,这个问题主要出在了验证环节。他从Scale-Up、Scale-Out和Scale-Across三个维度,分享了是德科技对AI网络验证的些许看法。 杨益锋认为,这三个环节中,最容易被企业忽视的就是Scale-Up环节,“Scale-Up发生在机柜内部,距离短、看起来技术含量不高,很多企业采购完服务器,插上线就认为Scale-Up网络已经Ready了,”杨益锋进一步指出,“但恰恰是这些短距离的连接,承载着最密集、最频繁的数据交换。GPU之间每一次参数同步、每一次梯度聚合,都要通过Scale-Up网络完成。一旦这里出了问题,整个集群的性能都会打折扣。”更麻烦的是,Scale-Up涉及的技术正在快速迭代,LLR和CBFC的关键应用场景就在这个维度。 与此同时,Scale-Out和Scale-Across方面企业依旧面临着不少的挑战。Scale-Out涉及大量交换机之间的互联,拓扑复杂、路径繁多,传统验证方式,验证不了真实负载下的性能;Scale-Across则面对长距离传输的延迟和可靠性问题,在跨数据中心协同训练的场景下,光速本身都成了限制因素。 是德科技的一项调查显示,95%的运营商认为真实工作负载测试对AI网络验证至关重要。但现实是,很多企业在部署AI网络时,依然在用传统数据中心的测试方法,比如跑几个标准benchmark,测一下带宽和延
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