Huawei робить ставку на UnifiedBus: не лише швидші чипи, а й ефективніший зв’язок у ШІ-кластерах

У новій ШІ-інфраструктурі Huawei головним обмеженням вважає не лише обчислювальну потужність прискорювачів. На масштабі тисяч процесорів значну частину часу може забирати передавання параметрів моделі, активацій, кешів і звернення до пам’яті. Відповіддю компанії мають стати SuperPoD Atlas 960E, майбутні процесори Ascend 960 та мережа UnifiedBus. Важливе застереження: наведені показники продуктивності й енергоефективності є заявами Huawei, а не незалежно підтвердженими бенчмарками. 918

Ідея: перетворити набір серверів на більш цілісну систему

У традиційних великих кластерах CPU, прискорювачі, сховища та пам’ять часто залишаються окремими ресурсами, з’єднаними кількома протоколами. Huawei стверджує, що UnifiedBus об’єднує понад 10 протоколів інтерконекту в один протокол і спільну семантику пам’яті. Це має дати CPU, NPU, пам’яті та SSD прямий одноранговий доступ один до одного. 18

Практична мета — зменшити очікування під час обміну даними. Замість постійного копіювання або явної координації між ізольованими вузлами програмне забезпечення зможе адресувати пам’ять у межах SuperPoD через єдиний глобальний адресний простір. У такий спосіб розподілена пам’ять має працювати як спільний пул для моделей та проміжних даних, що не вміщуються в локальну пам’ять одного прискорювача. 18

За оцінкою Huawei, UnifiedBus підніме пропускну здатність інтерконекту з рівня приблизно 100 ГБ/с до рівня ТБ/с, а затримку в обидва боки — RTT — зменшить приблизно з 7 до 2 мікросекунд. Це цільові характеристики архітектури Huawei, а не загальне незалежне порівняння з конкуруючими платформами. 18

Atlas 960E: оптика поруч із корпусом на рівні SuperPoD

Atlas 960E SuperPoD поєднує майбутні процесори Ascend 960, UnifiedBus і оптичний модуль Hi-ONE з технологією near-packaged optics (NPO) — тобто оптикою, розміщеною близько до обчислювальних компонентів. Huawei називає повністю рідинно охолоджувану систему першим у галузі SuperPoD на базі NPO та позиціонує її для навчання й інференсу моделей до 10 трлн параметрів. 9

Заявлена максимальна конфігурація — 4 096 NPU з єдиною адресацією пам’яті, що забезпечують 8 EFLOPS у FP8 або 16 EFLOPS у FP4. 9

Оптика є центральною частиною проєкту, адже електричні з’єднання дедалі складніше масштабувати зі зростанням пропускної здатності та розміру кластера. Huawei заявляє, що один оптичний модуль Hi-ONE забезпечує 7,2 Тбіт/с. У проєктній системі на 4 096 NPU приблизно 5 500 модулів Hi-ONE мають замінити близько 48 000 звичайних оптичних модулів 800G. За прогнозом компанії, це зменшить споживання енергії більш ніж на 550 кВт і підвищить доступність системи до 99,8%. Це саме прогнозні показники Huawei для її конструкції. 9

Які компоненти розширюють архітектуру

Huawei також описала компоненти для різних фізичних рівнів кластера:

• LinkBlade — безкабельний компонент UnifiedBus для з’єднання всередині шафи. Huawei стверджує, що він усуває втрати в ланцюгах, пов’язані з кабелями, і дає змогу прибрати близько 196 км мідних кабелів у конфігурації SuperPoD на 4 096 NPU. 18
• LinkDevice призначений для оптичного з’єднання між шафами. Компанія вказує 176 портів по 1,6 Тбіт/с, сукупну пропускну здатність 280 Тбіт/с і RTT до 2 мікросекунд. 18
• Комутатори UBG мають бути кластерним рівнем для з’єднання кількох SuperPoD. За заявою Huawei, топологія може масштабуватися до 512 000 NPU у дворівневій чотириплощинній мережі Clos і до 1 млн NPU в багатоканальній топології. Це архітектурні цілі, а не доказ існування розгорнутих кластерів на мільйон NPU. 18

Для організацій, яким не потрібен величезний SuperPoD, Huawei пропонує Atlas 650E — меншу конфігурацію з 16 NPU у повнозв’язній мережі на UnifiedBus Link 2.0. Виробник заявляє до 4,0 ТБ/с пропускної здатності читання й запису вбудованої пам’яті та 13,4 ТБ/с пропускної здатності UB Link на 16-NPU сервер. 20

Ascend 960: варіанти для навчання та інференсу у 2027 році

Huawei каже, що розробка Ascend 960 перевершила внутрішні очікування, а запланована продуктивність подвоїлася. Водночас компанія не оприлюднила деталей незалежних тестів, достатніх для перевірки цієї заяви. 11

Оголошений графік такий:

• Ascend 960DT — для декодування та навчання моделей: I квартал 2027 року, на три квартали раніше за попередню дорожню карту. 111
• Ascend 960PR — для prefill-етапу, рекомендаційних систем та інференсу: III квартал 2027 року, на один квартал раніше за графік. 111

Компанія також повідомляла, що системи попереднього покоління Atlas 950 SuperPoD уже використовують у великих комерційних розгортаннях. Це не слід плутати з постачанням Atlas 960E: ця система прив’язана до майбутнього покоління Ascend 960. 39

Порівняння з Nvidia NVLink: подібна проблема, але без прямого зіставлення

UnifiedBus варто сприймати як системну відповідь Huawei на ту саму базову проблему, для якої створено Nvidia NVLink: як швидко обмінюватися даними між численними прискорювачами, щоб зі збільшенням кластера зростала корисна обчислювальна робота, а не накладні витрати на синхронізацію.

Huawei називає своїми відмінностями ширше об’єднання протоколів, глобальну адресацію пам’яті всередині SuperPoD, прямий доступ між різнорідними компонентами та інтеграцію NPO на рівні SuperPoD. 189

Проте наявні матеріали не дають підстав для прямого порівняння UnifiedBus і NVLink за пропускною здатністю, затримками, зрілістю програмного забезпечення, надійністю, вартістю чи реальною швидкістю навчання моделей. Так само вони не показують, що UnifiedBus є відкритим міжвиробничим стандартом із моделлю управління та цілями сумісності, подібними до відкритих ініціатив у сфері прискорювальних інтерконектів. UnifiedBus представлено як власну архітектуру й екосистему Huawei. 18

Що покаже, чи спрацює стратегія

У заяві Huawei важливо те, що в центр ШІ-стратегії поставлено не тільки окремий чип, а й дизайн усієї системи: інтерконект, оптику, топологію та модель роботи з пам’яттю. Це може бути суттєвою перевагою для задач, де обмеженням є не лише обчислення на одному чипі, а й комунікація та доступний обсяг пам’яті.

Остаточні висновки можна буде робити після постачання Ascend 960 та Atlas 960E: знадобляться вимірювання пропускної здатності навчання й завантаження прискорювачів на реальних задачах, зрілий програмний інструментарій, дані про надійність у великому масштабі та здатність виробляти системи у значних обсягах. До того часу SuperPoD на 4 096 NPU та SuperCluster на мільйон NPU залишаються амбітними архітектурними цілями, а не незалежно продемонстрованими результатами. 91118