面向智算场景的 高性能网络白皮书 中兴通讯版权所有 编制说明 本白皮书在编制过程中得到了多家单位的大力支持，联合编制单位如下（排名不 分先后）： 中国联通研究院 中国信息通信研究院 V1.0 发布时间 2025 年 2 月 ©2025 ZTE Corporation. All rights reserved. 2025 版权所有 中兴通讯股份有限公司 保留所有权利 版权声明： .............................. 1 3 高性能网络关键需求和挑战........................................................................................................ 3 3.1 高性能数据中心网络(HP-DCN)....................... ...................................................................................... 4 3.1.3 极致高性能是核心................................................................................................

2、以表格的方式展示所建立的子用户基本信息 输出业务对象及属性 单位名称，所属行业，地址，联系方式 15 功能需求描述 系统用户注册 界面要求 可考虑选择不同的展示方式来呈现 非功能性需求 安全性、易用性、可靠性、高性能、可扩展性、可维护性 状态 有此权限 1.1.1 综合总览 3.2.2.2.1 以区域（全省）维度展示用电企业数量统计 业务功能名称 用电企业数量统计 参与者 系统管理员（各级交易员、业务员、代理商、系统管理员、用电企业） 2、以表格的方式展示所建立的子用户基本信息 输出业务对象及属性 单位名称，所属行业，地址，联系方式 功能需求描述 系统用户注册 界面要求 可考虑选择不同的展示方式来呈现 非功能性需求 安全性、易用性、可靠性、高性能、可扩展性、可维护性 状态 有此权限 16 3.2.2.2.2 以区域（全省）维度展示用电企业数量展示 业务功能名称 用电企业数量展示 参与者 各级交易员、业务员、代理商、系统管理员、用电企业 2、用户点击查询按钮，进行统计信息查询 3、呈现统计结果信息 输出业务对象及属性 全省区域维度用电企业数量 功能需求描述 根据区域（全省）维度查询用电企业数量 界面要求 无 非功能性需求 安全性、易用性、可靠性、高性能、可扩展性、可维护性 状态 当前用户具有使用此功能的权限 3.2.2.2.3 以区域（全省）维度展示用代维业数量统计 业务功能名称 代维企业数量统计 参与者 系统管理员（各级交易员、业务员、代理商、系统管理员、代维企业）

功能需求描述 展示企业数量、设备数量、企业设备负载情况、企业信息 界面要求 根据省公司统一框架界面要求布局，数据过滤条件要求有名称、企业 等，支持模糊查询 非功能性需求 安全性、易用性、可靠性、高性能、可扩展性、可维护性 状态 新增 3.3.3.1.2 气象信息 业务功能名称 气象信息 参与者 系统管理员、业务管理员、用电企业方、代理企业方 9 业务规则 监控系统所有接入企业的负荷曲线，包括监控负荷曲线和基线参考负荷 温度、湿度、天气情况 功能需求描述 实时展示设备运行的外界情况 界面要求 根据省公司统一框架界面要求布局，数据过滤条件要求有名称、企业 等，支持模糊查询及业主查询 非功能性需求 安全性、易用性、可靠性、高性能、可扩展性、可维护性 状态 查询 3.2.2.1.3 负荷晴雨表 业务功能名称 负荷晴雨表 参与者 系统管理员、业务管理员、用电企业方、代理企业方 业务规则 不同维度统计企业负荷使用统计情况 负荷统计数据 10 功能需求描述 负荷统计量多维度展示 界面要求 根据省公司统一框架界面要求布局，数据过滤条件要求有名称、企业 等，支持模糊查询 非功能性需求 安全性、易用性、可靠性、高性能、可扩展性、可维护性 状态 查询 3.2.2.1.4 负荷曲线 业务功能名称 负荷曲线 参与者 系统管理员、业务管理员、用电企业方、代理企业方 业务规则 展现不同时段内企业的负荷曲线 输入业务对象及

升大规模训练效率的重要支撑。 本文深入分析 AI 大模型技术在模型能力、结构、算力、效 率等方面的技术发展趋势，提出作为底座的智算网络所面临的新 问题和新挑战。围绕 AI 大模型智算网络“高性能连接、高效率 传输、高可维网络、高安全保障”等关键技术进行研究，提供一 套适应金融特征的覆盖数据中心、骨干及分支的 AI 智算网络技 术方案。结合行业业务及技术发展方向，将金融业 AI 智算网建 （二）业界智算网络方案 ................................... 6 三、智算网络整体架构及关键技术 .............................. 10 （一）高性能网络拓展算力规模 ............................ 11 （二）高可用网络提升算力效率 ............................ 12 （三）高可维网络增强算力可用性 群 并非通过简单算力堆叠即可实现完美线性扩展，而是取决于节点 间网络通信及集群系统资源调度能力。网络系统的性能及可用性 3 成为AI算力集群的线性度和稳定性的关键，也面临新的挑战： 一是高性能传输挑战。大模型需要大量的数据进行训练和推 理，千亿模型单次计算迭代内，梯度同步需要的通信量达百GB 量级；MoE稀疏模型下张量并行的卡间互联流量带宽需求达到数 百至上千GBps量级。服务器节点间互联网络会承载数据并行和流

策略验证 智能 决策 数字仿真系统 数字调控策略 增强认知 分析 增强智能 调控 物理能源电力系统 自动化系统 大数据分析 洞见 传输 高性能仿真 数 字 孪 生 技 术 支 撑 的 控 制 闭 环 传统电力系统仿真与数字孪生 实物系统 云 行动 物联网技术 数字化交付技术— 模型交换和互动 1 2 3D 建模技术 深度学 习 人工智能决策 高性能计算 虚拟化和容器技术 构建电力系统数字孪生的关键技术 知识和数据驱 动的融合建模 C 9 3 Department of Electrical Engineering 秒级动态的相互影响； 大规模交直流互联造成电网局部故障影响的大范围传播； 新能源渗透率的不断提高引入大量不确定性； 亟需大规模电网高性能（计算规模、计算时间、批量处理能力） 电磁暂态仿真工具。 大电网运行 国防建设 构建电力系统数字孪生的关键技术 高性能仿真计算技术 Department of Electrical Engineering 电机工程与应用电子技术系 30 重 大

主机现代化三阶段实施路径技术诉求 2.2.1 云平台建设阶段关键诉求 2.2.2 应用和数据迁移阶段关键诉求 2.2.3 应用开发与运维转型阶段关键诉求 基础设施层 3.1.1 软硬协同一体化，构建融合高性能基础设施 3.1.2 调度和升级优化，支持超大规模算力管理 3.1.3 端到端可靠性设计，保障系统稳定可靠运行 3.1.4 原生安全能力基线，构筑纵深防御高安全体系 数据层 主机上云现代化方案，构建主机现代化最优平台和服务 4.1 4.2 5.1 5.2 6.1 6.2 60 6 1 30 43 56 06 主机现代化已成为主机用户数字化转型必由之路 01 主机是一类高性能计算机系统，专为处理大规模事务和数据密集型应用而设计，具备强大的并行处理能力。 该系统通常能够支持数万至数十万级并发用户访问，并可确保系统在长时间稳定高效运行。主机系统广泛应用 于银行、保险、电 传统的主机硬件通常由专用处理器、内存、存储系统和 I/O 通道组成，经过高度优化，能够高效应对大规 模数据处理和高并发事务的挑战。操作系统则专为这类主机设计，具备强大的资源管理能力和并行处理性能。 主要特点： 高性能：采用多处理器集群架构，实现大规模并行计算，处理器集成专用加速单元，通过硬件级加密引 擎实现加密运算的加速处理 高可靠：硬件组件（处理器、内存、存储）普遍采用冗余设计，不会因单点硬件故障而引起系统中断

超图软件：基于鲲鹏原生开发地理信息系统，让自燃资源评估更高效 91 4.3.2 深圳防灾减灾技术研究院：鲲鹏原生助力地震观测数据高效处理 93 4.4 电力 95 4.4.1 广州海颐：基于鲲鹏原生开发高性能、高可靠电力系统软件，加速电网数字化转型 95 4.4.2 国能信控：基于鲲鹏原生开发新能源计算平台，为电力系统提供高效算力支撑 97 4.5 医疗 99 4.5.1 卫宁健康：基于鲲 高亮、联想字典中可以替换的库和函数。支持以下功能： » 鲲鹏应用工程：只需要在创建鲲鹏应用工程页面进行简单的输入和选择，便可以实现自动化构建鲲鹏应用工程， 包括空工程、通用计算应用工程、安全计算应用工程、高性能计算应用工程、DPAK 应用工程和数据 IO 应用工程。 » 字典管理：支持加速库函数字典管理，可线上（自动）和线下更新。 » 编程辅助：支持鲲鹏加速库函数的悬浮提示、函数搜索，支持 Coding BoostKit 应用使能套件，基于鲲鹏硬件、基础软件和应用软件的全栈优化，提供高性能开源组件、基础加速 软件包和应用加速软件包，使能应用极致性能，其针对大数据、分布式存储、数据库、虚拟化和 ARM 原生等场景 进行了深度优化鲲鹏架构特性，如内存管理、计算调度等方面的技术优势，通过预置的高性能库和框架，赋能开 发者轻松构建适应鲲鹏架构的高性能应用。在同一个构建流程中，当集成 BoostKit 后，基于鲲鹏架构的目标软件

全闪存存储子系统 高性能文件存储子系统 典型超算智算中心核心系统单元包含通用计算子系统、智能计算（ AI ）子系统和高性能计算（ HPC ）子系统。 l 超算计算节点和智能计算节点分别通过 IB/RoCE 网络等高速网络交换子系统进行高速互连； l 集成多层次、多协议、多种数据保护模式的全闪存存储系统和高性能并行文件存储系统 ，以及配套的信息安全子系统和超 平台、安全管理系 统 等）和 IPMI （智能平台管理接口） 3. 参数面网络：采用 RoCE/IB 实现集群内所有 AI 加速卡的 高 速互联 4. 数据面网络：采用 RoCE 实现智算集群与高性能文件存 储 的高速 互联 智算与通算区别 管理与业务流量 l 形 态 与 配 置 ： 2U 机 架 式 设 计 ， DellPowerEdge R7525 搭载 AMD EPYC 系列高性能 CPU 、 128GB 大 容量内存、 2 × 1.92TB SSD ，具备强大数据处理与 存储 能力； l 板 载 BMC 芯片 支持 IPMI

生成式人工智能基于海量数据训练、推理生成新的输出，并能以文本、音频和图像等形式创建新内容。 智算中心是支持生成式AI工作负载的新型数据计算中心，基于AI计算架构，提供AI应用所需算力服务、数据 服务和算法服务的算力基础设施，它融合高性能计算设备、高速网络以及先进的软件系统，为人工智能训练 和推理提供高效、稳定的计算环境。据测算，2023年全球生成式AI市场规模，包括硬件、软件以及服务等， 达675亿美元，到2028年有望增长到5160亿美元，复合年化增长率达50 图1-3 智算中心市场结构和智算中心交换机市场 图1-4 智算中心800G端口和白盒交换机市场 近期，DeepSeek的出现显著提升了算法效率，其开源免费策略使中小企业和个人开发者可获取高性能 模型，极大降低AI应用门槛。在制造、医疗、金融等领域，深度学习驱动的预测性维护、医学影像分析、量 化交易等应用，显著提升行业效率。在物流路径规划、电网调度等场景中，深度强化学习可实时响应环境变 它包括设计良好的后端网络和前端网络架构以满足 AI 严格要求的工作负载，其特点包括高可靠性、高速、高容量、低延迟和无损。后端网络用于互连高价值计 算密集型AI训练、AI推理所需的GPU和其他高性能计算（HPC）工作负载，前端网络支持连接对于AI工作负 载、通用工作负载（非AI计算）以及AI工作负载的管理。多个智算中心通过具备高通量的智算网关互联，并 经OTN 全光网络提供高品质的大带宽连接。

全闪存存储子系统 高性能文件存储子系统 超算智算中心系统组成 第 8 页 典型超算智算中心核心系统单元包含通用计算子系统、智能计算（ AI ） 子系统和高性能计算（ HPC ） 子系统。 l 超算计算节点和智能计算节点分别通过 超算计算节点和智能计算节点分别通过 IB/RoCE 网络等高速网络交换子系统进行高速互连； l 集成多层次、 多协议、 多种数据保护模式的全闪存存储系统和高性能并行文件存储系统 ， 以及配套的信 息安全子系统和超算中心融合管理子系统。 典型超算数据中心架构 信息安全子系统 1. 对外连接网络（网络出口层）分为 CMNeT 、 云 专网、 IP 专网 管理网络：主要包括业务管理（ K8S 平台、安全管理系 统 等）和 IPMI 3. 参数面网络：采用 RoCE/IB 实现集群内所有 AI 加速卡的 高 速互联 4. 数据面网络：采用 RoCE 实现智算集群与高性能文件存 储 的高速 互联 智算中心组网分业务 / 存储、管理、参数面、数据面四个网络平面，与通算相比，智算组网新增参数面网络及数据面网络，采用 RoCE 全 连接无损组网，充分发挥智算并行计算优