AI资讯——对于外行而言,万卡集群似乎只是将一万张显卡插在主板上的简单重复;但对于工程师来说,这无异于指挥一场由一万个精密部件组成的交响乐,任何一个微小的延迟都可能导致全局崩溃。悍铭集团今日首次系统性地披露了其万卡集群建设过程中攻克的关键技术难题,揭示了从“千卡”迈向“万卡”背后的工程奇迹。
最核心的挑战在于网络通信。在大模型训练中,GPU 之间需要频繁交换梯度数据。当规模扩大到万卡级别时,传统的树形网络结构会产生严重的拥塞。悍铭技术团队采用了 NVIDIA Quantum-2 InfiniBand 技术,构建了无阻塞的“全胖树”(Fat-Tree)网络拓扑。在这种架构下,任意两个节点之间都存在多条不相交的路径,配合自适应路由技术,系统能够动态避开拥堵链路,确保端到端的延迟稳定在微秒级别。实测数据显示,该集群的 All-Reduce 带宽利用率超过了 95%,这意味着在通信上几乎没有性能损耗。
其次是并行策略的优化。训练万亿参数模型,单张显卡甚至单个服务器都无法容纳完整的模型参数。悍铭自研的算力调度平台集成了数据并行(Data Parallelism)、流水线并行(Pipeline Parallelism)和张量并行(Tensor Parallelism)的混合策略。平台能够自动分析模型结构,智能划分计算图,将不同的层分配到不同的 GPU 组上。为了解决万卡规模下的“木桶效应”(即最慢的一张卡决定整体速度),团队还引入了“梯度累积”和“异步检查点”机制,即使在个别硬件发生故障时,整个训练任务也能在不中断的情况下进行热迁移。
散热与供电是另一个隐形战场。一万张高性能 GPU 满载运行,发热量堪比一个小城镇。悍铭昆明机房采用了冷板式液冷与风冷相结合的创新方案。冷却液直接接触 GPU 核心,带走大部分热量,而剩余的辅助设备则依靠优化的风道设计进行散热。这种混合方案不仅提高了散热效率,还降低了风扇噪音和能耗。在供电方面,机房配置了双路独立市电接入,辅以超大容量 UPS 和柴油发电机组,确保在极端情况下也能持续供电 72 小时以上。
最后是软件生态的适配。为了让用户零门槛使用,悍铭在底层驱动之上封装了完整的 AI 开发环境。从 CUDA、cuDNN 到 PyTorch、TensorFlow,再到 DeepSpeed、Megatron-LM 等分布式训练框架,均已预置并优化。用户无需关心繁琐的环境配置,只需上传代码和数据即可开始训练。这种“开箱即用”的体验,极大地缩短了从立项到出成果的周期。
悍铭首席架构师表示:“万卡集群的稳定性是炼出来的。我们在过去几个月里进行了无数次的压力测试和混沌工程演练,模拟各种极端故障,就是为了确保在真实生产环境中万无一失。”正是这些看不见的技术积累,构成了悍铭在 AI 算力市场的核心竞争力。