華為自研光引擎Hi-ONE的首個落地場景已經明確——千卡級超節點。在不久前的CIOE上,海思展示了這顆頻寬能力達7.2T的光引擎,並透露Hi-ONE將以NPO(Near-Packaged Optics,近封裝光學)形式進入下一代超節點。華為稱,這是全球首個採用NPO的AI智算超節點。

NPO的選擇與電訊號傳輸路徑直接相關。隨著晶片側高速介面速率不斷提升,從電晶片到光引擎之間的電連線越長,訊號越容易出現衰減和失真,訊號完整性挑戰越大。傳統可插拔光模組需要讓高速電訊號在PCB板上走較長距離,而CPO(Co-Packaged Optics,共封裝光學)則將光引擎與主晶片更緊密繫結。華為錨定的NPO試圖在頻寬、時延和可維護性之間尋找平衡,將高速電連線壓縮至約5釐米。

在隨後舉行的華為全聯接大會上,華為進一步公佈了Hi-ONE在下一代超節點中的部署情況:5500顆Hi-ONE將替代4.8萬顆800G可插拔光模組,進入4096卡昇騰960超節點;跨櫃靈衢互聯裝置支援176個1.6T埠,單機全光互聯頻寬約280T。

不過,公開資訊仍以規模和效能引數為主。雷峰網近期對話光通訊產業人士,試圖釐清Hi-ONE進入昇騰960超節點之後,哪些技術路徑已經可見,哪些仍待解答。

Hi-ONE並非今年才出現。早在2025年IFOC訊石光通訊大會上,海思就已披露這顆光引擎採用內建共享整合光源和矽光晶片。按7.2T容量計算,一顆Hi-ONE對應9個800G可插拔光模組,所需光源和光器件數量隨之大幅減少。與之直接相關的是Hi-ONE內建的共享多波長整合光源:多條發射路徑可以共用光源資源,無需分別配置獨立光源。同時,不同波長的光可通過WDM(Wavelength Division Multiplexing,波長分波多工)架構複用到同一根光纖中,以減少光纖數量。

但公開資訊並未進一步解釋,在這套共享多波長設計中,發射側到底有多少個發光單元、使用多少個波長,又如何分配給36條發射通道。更值得注意的是,在矽光材質上做內建光源,在業內極其罕見。業內人士J叔關心的正是這一層,他認為這些配置最終都會牽動傳輸距離、面積、功耗、散熱以及冗餘設計等工程代價。

矽光晶片本身不會發光,需要雷射器點亮。為了讓光源儘量遠離伺服器內部更復雜的熱環境,以及避免光源損壞後難以單獨更換,不少方案會選擇將雷射器放置在光引擎外。光晶片產業人士David也表示,在當下的NPO方案中,內建光源並不是常見選擇。不過在他看來,華為的不同尋常也是順理成章的事——既然已經捨棄傳統可插拔光模組、選擇把光引擎推到主晶片附近,華為顯然希望進一步提高系統整合度,並儘可能壓縮光互聯佔用的物理空間。如果雷射器仍然獨立部署在外,系統就還得另外給光源騰位置,削弱NPO在整合度上的優勢。

另一個待解問題是7.2T頻寬如何被系統拆開使用。Hi-ONE共儲備36條光收發通道,單通道速率最高可達200G,總頻寬高達7.2T。但這只是單顆Hi-ONE的總傳輸能力。將視野放大至整套超節點,Hi-ONE整合的7.2T總頻寬具體如何被系統使用,成為另一個問題。

在比較華為同期公佈的幾組引數時,J叔首先注意到,業內6.4T NPO更常見的通道組合是32×200G,Hi-ONE卻選擇了36×200G。一種直觀猜想是,36條通道中存在冗餘設計。結合跨櫃靈衢互聯裝置的176個1.6T埠,J叔做了一次算術拆分:按200G單通道計算,一個1.6T埠對應8條通道,32條正好分成4組,36條卻無法被8整除。照此推演,J叔認為36條通道可以被理解為32+4,其中32條承擔常態通訊,4條平時待命,在主通道故障時接替工作。如果這一假設成立,7.2T就是全部物理通道的容量,系統平時實際用於傳輸資料的只有6.4T。

但J叔隨即指出,這種推演會和其他資訊相矛盾。華為稱5500顆Hi-ONE可替代4.8萬個800G光模組,但按7.2T計算,5500個引擎的總頻寬約為39.6Pb/s,與4.8萬個800G模組的38.4Pb/s相比略有富餘;如果每顆引擎只有6.4T可用,總頻寬約為35.2Pb/s,又不足以完成這一替代。換句話說,華為的口徑更像是按36條通道全部承載流量來計算的。此外,32條中預留4條約12.5%的備份比例,在功耗和麵積上代價不小。業內更常見的做法是少量預留,或者在資料傳輸出錯時重新發送這段資料來應對故障。

不過,J叔同時強調,由於Hi-ONE貼近NPU部署,首先連線的是櫃內靈衢互聯刀片,而非跨櫃靈衢互聯裝置,且華為並未公開176個1.6T埠是否同樣採用Hi-ONE,因此拿兩個不同層級的引數做整除只是一種推演方式。他指出,36條通道也可能會按照櫃內NPU與靈衢交換裝置之間的連線關係,被分配到不同鏈路,或者只是華為在晶片、光引擎和交換裝置都由自己定義的前提下自行選擇的寬度,不必受限於行業標準的32通道規格。僅憑36×200G、1.6T埠這些公開資訊,還無法反推出Hi-ONE在超節點中的真實連線方式。

在核心繫統上堅持全棧自研的同時,華為並未一味築高牆。華為聯合中國移動研究院、京東雲、百度以及光器件、聯結器頭部廠商啟動OPEN NPO專案,主動建設行業通用標準。這意味著,華為還需要重新劃定一條邊界——哪些設計可以牢牢攥在自己手裡,哪些關鍵介面必須擺上檯面,要求所有參與者共同遵循。這種收放自如的底氣,來自華為近30年在光網路上的積累。

過去,華為的光通訊能力更多服務於骨幹網、都會網路和資料中心等大型通訊網路,解決的是長距離、大頻寬的資料傳輸。進入AI智算時代,越來越多計算晶片被塞進同一套系統,高頻寬互聯的需求也開始向更短距離延伸。Hi-ONE正是在這樣的變化中加入昇騰超節點,直接參與高速互聯。由此,華為原本分散在不同業務線上的能力,也在超節點裡完成了一次會師:昇騰負責輸出算力,靈衢組織機內與機間的高速連線,Hi-ONE則負責光側鏈路的物理延伸,最終共同組裝出完整的超節點系統。

David指出,這些原本需要產業鏈上下游不同企業反覆協商、彼此適配的環節,現在全都掌握在華為自己手裡,這意味著華為無需等待一套全行業統一的標準。但不是所有人都是華為。David以阿里、騰訊為例,這些雲廠商同樣在佈局NPO和超節點光互聯,卻沒有華為這樣完整的硬體鏈條,因此更需要先定義好系統和互聯側的需求,再讓不同供應商圍繞同一套規格開發產品。

今年國內外圍繞NPO的標準動作越來越密集。除了華為聯合啟動的OPEN NPO專案,由Coherent、Marvell、Molex等產業鏈廠商發起的Open CPX MSA(Multi-Source Agreement,多源協議),已在9月釋出的1.0規範中將6.4T、7.2T以及不同光源方案納入同一套Socket和管理框架;國際光通訊產業組織OIF也已啟動面向下一代NPO模組的正式標準專案,該提案由中國信通院聯合華為、騰訊、阿里雲、美團、中國移動等產業方推動立項,覆蓋6.4T和12.8T、單通道200G,並計劃進一步統一機械外形、電氣介面、供電、液冷和光連線等關鍵介面。

但一個生態內部需要共同規則,並不等於NPO最終一定要走向大一統。David認為,不同於傳統可插拔光模組需要適配不同伺服器和交換機,當NPO服務於超節點內部這一相對封閉的Scale-Up(縱向擴充套件)場景時,多套介面規範長期並存,並不妨礙不同系統各自執行。這也決定了供應商更現實的選擇。J叔直言,生態需要生意來構建,賣給誰,就跟隨誰。