一、基本介绍

1.1 定义与核心特征

超节点是一种新型智算单元，突破了传统单机有限卡数的产品形态，在单个服务器节点中集成数十乃至数百颗AI加速卡，通过在芯片之间构建高带宽、低时延的互连网络，降低多芯片并行计算的通信损耗，实现整体算力效率的显著提升。中国信通院明确超节点是由AI计算节点通过高速互联协议组成、具备更大内存空间的AI系统，支持32及以上AI芯片，AI芯片到交换芯片带宽不小于400GB/s，交换设备时延小于500ns。

从技术本质看，超节点通过高速互联将多个物理计算节点紧密连接，支持跨物理节点统一内存编址，在逻辑上具备“一台计算机”的特征。在10万张算力卡规模的集群中，如果仍采用传统的8卡服务器架构，内部通信时间可能超过训练总时间的40%——近一半的算力都堵在了“传话”路上。华为马尔可夫实验室的仿真数据显示，在相同10万卡规模下，由4096卡超节点组成的集群相比8卡服务器组成的集群，MFU（模型浮点算力利用率）可以提升2.75倍。

1.2 核心优势

超节点相对传统计算节点具备三大核心优势：高带宽——专属协议实现双向3.6TB/s的极速互联，领先传统协议十数倍；低时延——跨节点网络降维至机柜内总线直连，单跳时延实现微秒至纳秒级跨越；内存语义通信——GPU间可直接跨板卡读取物理内存，大幅提升节点间通信效率。根据MLPerf体系中英伟达GB200超节点实测推演，超节点系统相较传统节点在训练环节能够基本保全性能表现，而在推理环节则能实现1.23~1.50x的大幅效率增益。

1.3 与Scale-out、Scale-up的关系

超节点本质上是Scale-up在超大规模AI时代的全面进化。Scale-out是“开分店”，靠数量做大；Scale-up是“把总店扩成超级卖场”，单节点里塞更多处理器，用高速互联当内部传送带。传统Scale-up受限于机箱空间、功耗、散热，通常只能到8卡或12卡。超节点用高速互联把多台服务器的芯片打通成逻辑一体，物理边界从单机扩到机柜甚至多机柜，可容纳72卡、384卡、1024卡甚至万卡级。

1.4 技术架构组成

超节点可分成整机柜超节点、分机柜超节点、Matrix超节点（级联超节点），主要由计算节点、交换节点、TOR交换机、供电单元、供电母线、电缆桥架/正交背板、液冷散热配套等单元组成。

二、产业链上下游

超节点产业链可分为上游核心芯片与互联器件、中游整机与交换系统集成、下游算力应用三大层级。

2.1 上游：核心芯片与互联器件

（1）AI加速芯片

超节点的算力底座是AI加速芯片（GPU/NPU/ASIC）。华为昇腾系列是国产超节点的核心芯片，昇腾960DT比原计划提前三个季度，2027年一季度即可交货，路线图还新加了2029年的昇腾980，形成“一年一代”的迭代节奏。寒武纪、海光信息、沐曦、壁仞科技等国产芯片厂商也在加速布局。

（2）交换芯片——超节点最核心的增量环节

超节点将原本服务器外部的Scale-out网络进一步延伸至机柜内和柜间Scale-up互联，推动交换需求从传统以太网交换机扩展至高带宽、低时延的专用交换芯片与交换系统。华泰证券测算，2028年国内Scale up交换芯片市场规模有望达到172亿元，2026-2028年CAGR达231%。

全球交换芯片市场由博通绝对主导，2025年6月发布全球首款102.4T交换芯片Tomahawk 6，采用3nm制程+CPO封装。国内盛科通信量产25.6T交换芯片，是OISA首批生态合作伙伴，参与了OISA协议标准制订，其下一代51.2T高端芯片有望成为国产超节点的关键选择。但国产芯片与博通存在两代差距，国产交换芯片仍停留在7nm节点，博通SDK与参考设计形成的完整生态，硬件替代可通过加大CAPEX推动，生态替代则需时间沉淀。

（3）铜连接与光互联——Scale-up物理层核心

以铜缆或正交电互联为主的单机柜方案相对成熟，预计2026年下半年至2027年实现规模突破；中长期Scale-up将向多机柜扩展，NPO/CPO等光电融合方案的需求有望提升。华泰证券预计2029年我国AI高速铜连接市场规模有望达到309亿元，2025-2029年CAGR达46%。

光互联方面，华为昇腾960超节点是全球首个采用NPO（近封装光学）技术的超节点。以前卡与卡之间通信要靠光模块，一个超节点要塞4.8万颗800G光模块，又贵又耗电；华为自研的Hi-ONE光引擎把光器件直接贴到芯片边上，5500个就搞定了，功耗省下550千瓦，系统可用度达到99.8%。阿里云在2026年云栖大会发布磐久AL64分布式SNPO光互连超节点，是全球首款实现SNPO（ScaleUp专用近封装光学）光互连技术落地的超节点服务器，标志着近封装光互连从原型概念走向AI云的真实工程部署。中际旭创、天孚通信等光器件供应商是光互联环节的核心标的。

（4）PCB与高速连接器

超节点单柜集成度高，对PCB的层数、材料和精度提出更高要求。沪电股份等高端PCB厂商受益于超节点对高速背板、正交背板的需求增长。

（5）液冷与高功率电源

超节点单机柜峰值功耗基本均突破100kW，液冷由此成为标配。中金公司指出，超节点推动液冷从芯片冷板延伸至交换ASIC、母排及整柜冷源，供电系统加速向HVDC、集中式AC/DC等高功率方案演进。中金测算国内超节点液冷配套市场规模有望由2026年的14亿元增长至2028年的148亿元。英维克在液冷散热环节具备不可替代的工艺壁垒与客户绑定优势。

2.2 中游：整机与交换系统集成

服务器厂商正从单机制造转向整柜方案商，工业富联凭借头部客户整柜制造与高速网络设备放量占据先发优势；华勤技术依托ODM平台能力快速延伸至超节点；浪潮信息、紫光股份等则在国产AI服务器与液冷定制场景形成卡位。浪潮信息自研元脑SD200超节点AI服务器已实现商用落地，工业富联是英伟达GB200高端整机独家代工厂商，华勤技术超节点产品第二季度已启动小批量出货。中科曙光于2026年3月发布全球首个无线缆箱式超节点scaleX40，采用标准19英寸箱式设计。中兴通讯、超聚变、新华三等也是国内为数不多具备超节点全栈研发和规模化量产能力的公司。

交换机环节同样受益于Scale-up域扩容。2028年国内超节点Switch Tray市场空间有望达到277亿元，2026-2028年CAGR达204%。国内交换机市场主要由本土厂商占据，锐捷网络、紫光股份、中兴通讯等是核心参与者。

2.3 下游：算力应用与需求方

下游核心客户为超大规模云服务商（CSP）和AI算力企业。2026年中国移动启动人工智能超节点设备集中采购项目，采购6208张AI加速卡，折合776套超节点设备，预算20.65亿元。字节跳动、阿里巴巴等互联网大厂也在加速部署超节点方案。阿里云将超节点算力形态放到公共云上，开发者和企业不用自建机房，也能按需调用超节点算力。

华泰证券判断2026年为国产超节点元年，随着国产卡规模放量以及超节点渗透率持续提升，测算2028年我国超节点架构市场规模有望达到3414亿元，2026-2028年CAGR达194%。

三、市场竞争格局

3.1 全球格局：英伟达开创，国产加速追赶

超节点概念由英伟达提出，2024年发布的GB200 NVL72将72颗Blackwell GPU纳入一个高速互联域，推动该架构进入业界视野。英伟达依托CUDA生态，在超节点互联协议（NVLink）、交换芯片（NVSwitch）和整机方案上形成端到端壁垒。

但2026年，国产超节点阵营已全面起势。华为CloudMatrix 384超节点已实现384颗NPU资源池化；华为已向业界展示由20个机柜组成的1024卡昇腾950超节点真机，并将在2026年第四季度批量交付8192卡超节点。中科曙光建成中国首个全国产卡十万卡AI超级群，国产算力基础设施由单机柜产品加快向超大规模集群延伸。百度天池256/512、阿里磐久128、沐曦曦景S600等头部厂商的机柜级超节点产品相继发布或商用。

3.2 国内竞争格局：三条路线并行的差异化竞争

国内厂商在超节点架构上形成了三条差异化路线：

第一条路线：极致规模。华为、中科曙光选择不断扩大单个超节点的规模。华为昇腾960超节点可扩至4096卡，提供8 EFLOPS FP8算力，配合灵衢互联协议，集群最大可达到51.2万卡，结合多轨道拓扑技术，最大可支持100万卡昇腾超节点集群。中科曙光则选择浸没式液冷支撑更高密度部署，单机柜640张加速卡，由这一超节点构建的十万卡算力集群曙光8000（登峰）已落地国家超算互联网郑州核心节点。

第二条路线：部署效率与经济性。阿里云推出的灵骏真武M890以64卡为一个Scale-up单元，再通过Scale-out网络扩展至更大集群，并将这种算力形态放到公共云上对外提供服务。浪潮信息推出32卡产品，以“让更多企业真正用得起”为目标。

第三条路线：架构创新。清微智能采用可重构数据流架构，每颗芯片同时承担计算和数据转发，芯片之间可直连，试图跳出英伟达GPU或华为加速卡路线。

3.3 华为昇腾超节点的竞争壁垒

华为在超节点领域的竞争壁垒最为突出。昇腾系列超节点全球部署已突破1000套，服务国内AI企业、科研院所与各地算力中心，昇腾950超节点已迈入规模商用阶段。华为的护城河建立在芯片+互联协议+系统架构的垂直整合能力之上：芯片端有昇腾950DT/960DT/960PR/980的清晰路线图；互联协议端有灵衢和Hi-ONE光引擎；系统架构端有NPO近封装光学技术的先发优势。

3.4 交换芯片：国产替代的最关键环节

超节点最核心的增量在于Scale-up互联，而交换芯片是这一环节中技术壁垒最高、国产化程度最低的环节。全球商用交换芯片市场由博通（约70%）和Marvell（约29%）双寡头垄断，国产厂商盛科通信市占率仅1.6%。盛科通信下一代51.2T高端芯片有望成为国产自主可控超节点的关键选择，但博通的SDK与参考设计形成的完整生态仍是国产替代的主要障碍。

3.5 标准化进程加速

2025年11月，全国智能计算标准化工作组启动《智能计算超节点参考架构》国家标准化指导性技术文件制定工作，由中国信通院、超聚变、华为、中国移动研究院、之江实验室等单位联合起草。当前国内超节点产品在硬件架构、芯片互连协议、接口规范等方面尚无统一标准，各厂商采用私有技术路线和封闭生态，导致不同厂商产品之间难以互操作、难以兼容，芯片互连技术缺失是制约国内AI芯片向超节点架构演进的关键瓶颈之一。

互联协议方面，超节点内部GPU直接通信的互联协议主要包括NVLink、UALink、SUE（ScaleUp Ethernet），以及国内OISA、EthLink、Eth-X等协议。2026年7月，华为联合中国移动研究院、百度、京东云等20余家厂商正式启动OPEN NPO项目，推动NPO行业标准统一。2026年4月，ODCC发布UALink测试验证服务，基于UALink 1.0规范搭建，标志着UALink技术从标准规范正稳步走向产业落地。

四、未来发展趋势

4.1 2026年成为国产超节点放量元年，千亿级市场空间可期

华泰证券判断2026年为国产超节点元年，超节点起量将首要带动Scale-up环节公司利润增长。东吴证券指出，2026年二季度以来超节点密集发布，国产算力进入系统级验证阶段，国产算力基础设施由单机柜产品加快向超大规模集群延伸。基于万亿参数模型倒逼算力集群化提效、国产卡与海外先进卡的差距需要通过系统级互联放大来弥补、国内各大算力参与方陆续发布超节点样机三大驱动力，2028年国产超节点市场空间有望达到3414亿元，2026-2028年CAGR达194%。

4.2 Scale-up互联域持续扩容，交换需求成倍增长

超节点将AI算力的最小部署单元扩展至64卡以上的机柜级Scale-up域。与传统集群相比，超节点在Scale-out网络之外新增了一张Scale-up网络，域规模扩大带来的增量中交换环节受益最为直接，交换芯片与交换机的用量与价值量有望随之提升。2028年国内Scale up交换芯片市场规模有望达到172亿元，Switch Tray市场空间有望达到277亿元。

4.3 光互联从“可选”走向“必选”，NPO/CPO加速渗透

随着Scale-up域从单机柜向多机柜扩展，传统铜缆互连在带宽密度与功耗上面临瓶颈，光互连成为突破这一瓶颈的关键路径。NPO技术通过将光引擎与计算芯片集成于同一板卡，缩短光电转换距离，去除光模块中最昂贵的DSP芯片，从而大幅降低互联功耗、提升系统可用度。华为昇腾960超节点作为全球首个采用NPO技术的超节点，功耗省下550千瓦，系统可用度达到99.8%，标志着光互联在超节点中的工程化落地已经完成验证。腾讯预计2026年第四季度规模化部署NPO超节点，阿里云磐久AL64已实现SNPO光互连技术落地。

技术路线判断：短期来看，以铜缆或正交电互联为主的单机柜方案相对成熟，预计2026年下半年至2027年实现规模突破；中长期来看，Scale-up将向多机柜扩展，NPO/CPO等光电融合方案的需求有望提升，扩大CSP网络投入占比与单节点价值量。

4.4 液冷从“配套”升级为“整柜核心能力”

超节点单机柜峰值功耗基本均突破100kW，液冷由此成为标配。中金公司指出，超节点推动液冷从芯片冷板延伸至交换ASIC、母排及整柜冷源，技术门槛与订单集中度同步提升，具备先发优势的企业有望持续获得头部CSP及智算中心订单放量。国内超节点液冷配套市场规模有望由2026年的14亿元增长至2028年的148亿元。英维克等具备全链条液冷方案能力的厂商在超节点时代将获得更大的价值分配。

4.5 供电架构向HVDC与SST演进

AI负载同步性和突发性增强，将拉动高功率PSU、Power Shelf、PDU、BBU及智能电源管理需求，并推动供电架构向HVDC、集中式AC/DC和SST等高效率方案演进。超节点单柜功耗从100kW向兆瓦级迈进，传统交流UPS方案效率不足，800V HVDC和固态变压器（SST）成为下一代供电架构的明确方向。立讯精密已推出整合HVDC高压供电与全域液冷散热技术的超节点方案，搭配NPC、CPC、XPO等高端互连组件，形成高速互连、智能供电、高效散热的一体化架构。

4.6 超节点从单柜走向多机柜，Scale-up域持续扩展

当前超节点已从单柜验证走向多机柜工程化阶段。华为昇腾960超节点采用“灵衢+Hi-ONE”架构，可扩至4096卡；多个昇腾960超节点通过灵衢网络或RoCE连接在一起，构建更大规模的超节点集群，最大集群规模可达到51.2万卡，再结合多轨道拓扑技术，最大可支持100万卡昇腾超节点集群。阿里云磐久超节点单集群可扩展至50万卡，2027年一季度量产。Scale-up域的持续扩容意味着互联带宽需求、交换芯片用量、光互联渗透率都将同步提升。

4.7 标准化与生态开放成为产业共识

当前国内超节点产品在硬件架构、芯片互连协议、接口规范等方面尚无统一标准，各厂商采用私有技术路线和封闭生态。随着《智能计算超节点参考架构》国家标准化指导性技术文件的制定和OPEN NPO项目的启动，超节点产业的标准化进程正在加速。灵衢互联协议的开放与软硬件生态的共建，将推动算力从“头部企业专属”走向“全产业可用”。生态开放程度的提升，将降低产业链上下游的技术门槛和重复投入，加速超节点从旗舰产品向主流算力基础设施的普及。

总结

超节点作为AI算力基础设施的新型组织方式，正处于从“少数厂商的旗舰产品”向“主流算力企业必须参与的军备赛”跃迁的历史拐点。

市场规模方面，2028年国产超节点市场空间有望达到3414亿元，2026-2028年CAGR达194%。其中，Scale-up交换芯片市场规模2028年达172亿元（CAGR 231%），Switch Tray市场空间达277亿元（CAGR 204%），AI高速铜连接市场2029年达309亿元（CAGR 46%）。

竞争格局方面，全球由英伟达开创并主导，依托CUDA生态和NVLink形成端到端壁垒。国内呈现“一超多强”格局：华为以昇腾系列为核心，凭借“芯片+灵衢协议+Hi-ONE光引擎+NPO技术”的垂直整合能力占据领先地位，昇腾超节点全球部署已突破1000套；阿里、中科曙光、浪潮信息、华勤技术等形成差异化竞争路线。交换芯片领域，博通以约70%的全球份额绝对主导，盛科通信是国产替代的核心标的。

未来趋势的核心主线是：Scale-up互联域持续扩容（从64卡到4096卡乃至100万卡集群）、光互联从可选走向必选（NPO/CPO加速渗透）、液冷从配套升级为整柜核心能力、供电架构向HVDC与SST演进、标准化与生态开放加速产业协同。在万亿参数大模型训练和推理需求持续爆发的背景下，超节点产业链正迎来从“芯片可用”到“集群好用”的系统级价值重估。