1. Scale-up全视角:英伟达一骑绝尘,UALink联盟发起挑战
AI芯片互连技术分为自有协议和开放生态两大阵营。Scale-up领域主流采用闭环自有协议方案,如英伟达NVLink技术,可将GPU互连,最多支持576个GPU实现1.8TB/s通信;其他厂商多采用PCIe协议,如PCIe5.0单通道双向速率为8GB/s,16通道128GB/s,远低于NVLink。由AMD等九家公司成立的UALink联盟主张开放生态,其V1.0标准已于2025年Q1发布,但挑战英伟达NVLink难度较大。
2. NVLink和NVSwitch如何理解?
NVLink采用分层协议设计,包括物理层(PL)、数据链路层(DL)和事务层(TL),SerDes是物理层底层技术支撑,用于高速通信。NVSwitch是独立ASIC芯片,内含大量NVLink物理链路,实现多对多GPU通信。最新NVSwitch 4总交换容量为28.8Tb/s,支持72个NVLink5.0端口,每个端口速率为400G,包含144对SerDes。
3. 英伟达如何实现卡间互连?
英伟达GPU中NVLink和PCIe并存,GPU互连采用NVLink,GPU与CPU互连采用PCIe。Grace Hopper超级芯片引入NVLink-C2C,可不通过PCIe直接访问CPU。GB200超级芯片由两颗B200 GPU和一颗Grace CPU构成,B200北向有基于200G SerDes的1.8TB/s NVLink 5.0链路,共72对SerDes;南向包含NVLink-C2C接口和2个PCIe接口,PCIe 6速率为256GB/s。GB200服务器包含18块计算单板和9块交换单板,B200/Grace CPU数量分别为72/36颗,NVLink 5.0总带宽为28.8Tb/s。
4. 如何实现AI芯片Scale-up链路的国产替代?
NVLink替代难度较大,可关注UALink开放生态和高速SerDes IP国产替代。AI需求推动SerDes技术向224G升级,首批224G SerDes预计2026年部署上量。海外领先SerDes厂商包括Cadence、Alphawave等,国内主要玩家包括芯动科技、晟联科等,目前最高支持112G速率。
5. 投资建议与风险提示
投资建议:重点推荐盛科通信、海光信息,关注万通发展、澜起科技等。
风险提示:AI应用进展不及预期、技术发展不及预期、市场竞争风险。