作者 | 周雅

“為什么AI這么火？”

是德科技大中華區(qū)高速數(shù)字市場(chǎng)部經(jīng)理李堅(jiān)，最近在是德科技（Keysight Technologies）年度技術(shù)會(huì)議 Keysight World Tech Day 2025上，拋出這個(gè)問題的同時(shí)，答案也呼之欲出：就像是90年代的移動(dòng)通信、2001年前后的互聯(lián)網(wǎng)，以及隨后的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)浪潮，而AI是未來10年內(nèi)最大的風(fēng)口。

Bloomberg數(shù)據(jù)顯示，全球AI市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)將從2022年的869億美元增長(zhǎng)至2030年的1.3萬億美元。Markets and Markets數(shù)據(jù)進(jìn)一步指出，該市場(chǎng)在2024至2030年的年復(fù)合增長(zhǎng)率預(yù)計(jì)高達(dá)35.7%，這一增長(zhǎng)，預(yù)期是驅(qū)動(dòng)全球企業(yè)大規(guī)模投入AI基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的核心動(dòng)力。

但是，在AI高速發(fā)展的背后，數(shù)據(jù)中心的實(shí)際運(yùn)營(yíng)也出現(xiàn)了瓶頸。

數(shù)據(jù)中心的瓶頸

我們知道，數(shù)據(jù)中心的復(fù)雜性超乎想象，它由大量的服務(wù)器、GPU、CPU、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)等組件構(gòu)成，這些設(shè)備通過機(jī)架連接，機(jī)架之間再通過復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)連接成集群，最終由數(shù)百個(gè)集群組成一個(gè)完整的數(shù)據(jù)中心。

數(shù)據(jù)中心的復(fù)雜，要求在多個(gè)技術(shù)層面取得突破：首先是高速的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)；其次是計(jì)算架構(gòu)，包括GPU性能的持續(xù)提升；最后，也是至關(guān)重要的一點(diǎn)——功耗。

圖源：是德科技

正如是德科技高級(jí)副總裁兼通信解決方案事業(yè)部總裁Kailash Narayanan現(xiàn)場(chǎng)指出，算力固然重要，但如果能耗過高，技術(shù)的實(shí)用性將大打折扣，因此，所有的高速、高性能計(jì)算，都必須在極低的功耗下實(shí)現(xiàn)，這是AI等技術(shù)能否大規(guī)模落地的核心前提。

是德科技高級(jí)副總裁兼通信解決方案事業(yè)部總裁Kailash Narayanan

在深入分析AI數(shù)據(jù)中心建設(shè)過程時(shí)，李堅(jiān)進(jìn)一步揭示了兩個(gè)普遍的痛點(diǎn)：

第一，GPU利用率普遍偏低。

GPU作為AI數(shù)據(jù)中心最核心且最貴的算力資產(chǎn)，其工作效率直接決定了數(shù)據(jù)中心的整體效能。然而，是德科技的調(diào)研數(shù)據(jù)顯示，在典型的模型訓(xùn)練過程中，GPU的實(shí)際計(jì)算時(shí)間僅占約20%，另有16%為計(jì)算與數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹丿B時(shí)間，Memory的時(shí)間占2%，而高達(dá)62%的時(shí)間都處于等待狀態(tài)。這意味著，一個(gè)GPU的真正有效工作時(shí)間僅為38%左右。

李堅(jiān)進(jìn)一步指出，造成GPU利用率低的主要原因是“數(shù)據(jù)傳輸瓶頸”——GPU沒有及時(shí)收到數(shù)據(jù)，自然就無法進(jìn)行計(jì)算，導(dǎo)致算力資源的大量浪費(fèi)。

第二，可靠性差。

大語言模型的訓(xùn)練周期通常長(zhǎng)達(dá)數(shù)周甚至數(shù)月。李堅(jiān)指出，有數(shù)據(jù)顯示，一次訓(xùn)練任務(wù)能夠不受干擾、順利完成的概率僅為57%，因?yàn)橹型究赡艹霈F(xiàn)各種軟硬件故障，而硬件故障是導(dǎo)致訓(xùn)練中斷的主要原因。

問題的根源在于，為滿足AI算力需求，數(shù)據(jù)中心內(nèi)部的元器件在高溫、高速、7x24小時(shí)不間斷運(yùn)行，很多器件已經(jīng)逼近物理極限。“目前很多算力中心的高速器件的可靠性，遠(yuǎn)未達(dá)到傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心的水平。例如，一個(gè)NVIDIA NV72機(jī)柜內(nèi)包含超過五千根線纜和上百個(gè)光模塊，任何一個(gè)組件的失效都可能導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)停機(jī)，如果缺少有效的斷點(diǎn)保護(hù)與恢復(fù)機(jī)制，之前的訓(xùn)練成果可能全部作廢。”李堅(jiān)進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)。

是德科技大中華區(qū)高速數(shù)字市場(chǎng)部經(jīng)理李堅(jiān)

這兩個(gè)瓶頸的產(chǎn)生，與AI的快速演進(jìn)密切相關(guān)。

李堅(jiān)解釋，大模型需要大算力、大數(shù)據(jù)、大帶寬的支持，這就推動(dòng)了數(shù)據(jù)中心內(nèi)部互連技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的快速迭代，但現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)無法滿足頭部算力芯片的帶寬需求。所以，未來幾年里，存儲(chǔ)技術(shù)將快速發(fā)展，從DDR5向DDR6/7、HBM3/4演進(jìn)，接口技術(shù)從PCIe 5向PCIe 6/7發(fā)展。

此外，速率的提升也帶來物理挑戰(zhàn)。高速信號(hào)在傳統(tǒng)PCB板上傳輸損耗和串?dāng)_嚴(yán)重，迫使新型算力機(jī)柜大量使用電纜和光纜。但隨著速率從800G向1.6T、3.2T提升，電纜的有效傳輸距離被急劇壓縮，而有源光電模塊雖能增強(qiáng)傳輸，卻帶來了明顯的功耗和散熱問題，進(jìn)一步威脅到系統(tǒng)穩(wěn)定性。

總之，如何解決這些底層物理問題，是提升AI產(chǎn)業(yè)整體投資回報(bào)率的關(guān)鍵。

是德科技的“KAI矩陣”

面對(duì)AI基礎(chǔ)設(shè)施的效率和可靠性挑戰(zhàn)，是德科技正式推出一個(gè)全新的產(chǎn)品矩陣“Keysight AI”（簡(jiǎn)稱“KAI”），為AI基礎(chǔ)設(shè)施提供全棧、全生命周期的支持。

KAI被劃分為四大板塊，針對(duì)數(shù)據(jù)中心從計(jì)算到網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)娜窂剑?/p>

1. KAI Compute（KAI高速計(jì)算）：聚焦于數(shù)據(jù)中心的最底層——算力板卡。它提供針對(duì)GPU、CPU、高速內(nèi)存（HBM）及其互連接口的測(cè)試驗(yàn)證方案，旨在確保最基礎(chǔ)的計(jì)算單元穩(wěn)定可靠。

2. KAI Interconnect（KAI互連）：聚焦于板卡之間的連接。當(dāng)一塊塊算力板卡被造出來后，需要通過高速的電纜、光模塊、光連接器等組件連接起來，形成計(jì)算節(jié)點(diǎn)乃至超級(jí)節(jié)點(diǎn)。所以是德科技將旗下的網(wǎng)絡(luò)分析儀、高速誤碼儀、采樣示波器等一系列用于驗(yàn)證光電互連性能的解決方案，統(tǒng)一歸入KAI Interconnect矩陣，保障數(shù)據(jù)傳輸物理通道的質(zhì)量。

3. KAI Network（KAI網(wǎng)絡(luò)）：計(jì)算節(jié)點(diǎn)和超級(jí)節(jié)點(diǎn)，還需要通過網(wǎng)卡、交換機(jī)、路由器等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，組成一個(gè)規(guī)模更宏大、結(jié)構(gòu)更復(fù)雜的算力網(wǎng)絡(luò)。在這一層面，測(cè)試的需求從物理層延伸到了網(wǎng)絡(luò)層乃至應(yīng)用層。是德科技在多年前耗資16億美元收購(gòu)的行業(yè)翹楚Ixia，其深厚的技術(shù)積累構(gòu)成了KAI Network板塊的核心。這些解決方案能夠?qū)W(wǎng)絡(luò)設(shè)備的性能、協(xié)議一致性、安全性等進(jìn)行全面的測(cè)試與驗(yàn)證。

4. KAI Power（KAI能效）：聚焦于數(shù)據(jù)中心的能源效率。“數(shù)據(jù)中心的盡頭是電站”，這句行業(yè)內(nèi)的調(diào)侃精準(zhǔn)地道出了功耗問題的嚴(yán)峻性。一個(gè)十萬卡集群的耗電量，甚至超過一座百萬人口的城市。而KAI Power解決方案，專注于測(cè)試和驗(yàn)證電源模塊、功率器件的性能，幫助客戶提升能源轉(zhuǎn)換效率，降低整體擁有成本（TCO）。

是德科技的目標(biāo)是，通過這套覆蓋全棧、全生命周期（從研發(fā)、生產(chǎn)到安裝維護(hù)）的解決方案，幫助客戶構(gòu)建更高效、更可靠的AI基礎(chǔ)設(shè)施。

為將KAI的戰(zhàn)略構(gòu)想落地，是德科技發(fā)布了三款針對(duì)性的新產(chǎn)品，分別切入物理層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層的驗(yàn)證需求。

第一款產(chǎn)品：224G單通道和雙通道采樣示波器。

該產(chǎn)品旨在滿足下一代光電互連技術(shù)的測(cè)試需求。隨著行業(yè)向單通道224Gb/s的速率演進(jìn)（這是實(shí)現(xiàn)1.6T及以上帶寬的基礎(chǔ)），測(cè)試儀器的精度至關(guān)重要。是德科技推出的這款224G采樣示波器，其核心器件是德科技久負(fù)盛名的自研技術(shù)——磷化銦（InP）技術(shù)，在示波器的噪聲和抖動(dòng)等關(guān)鍵指標(biāo)上表現(xiàn)出色，為光芯片、光模塊等組件廠商提供了精準(zhǔn)的物理層驗(yàn)證工具。

第二款產(chǎn)品：INPT-1600GE網(wǎng)絡(luò)互連與性能測(cè)試設(shè)備。

當(dāng)光模塊等組件被集成到網(wǎng)卡、交換機(jī)等設(shè)備后，驗(yàn)證工作便從物理層上升到了傳輸層和網(wǎng)絡(luò)層。李堅(jiān)介紹，這款產(chǎn)品速率達(dá)到1.6T，其創(chuàng)新之處在于融入了更多針對(duì)Layer 2 FEC（前向糾錯(cuò)編碼）的分析功能。更重要的是，它具備進(jìn)行“極限性能測(cè)試”的獨(dú)特能力。傳統(tǒng)的測(cè)試大多是在靜態(tài)、理想的條件下進(jìn)行。但真實(shí)工作環(huán)境中，模塊的性能會(huì)受到溫度、鏈路質(zhì)量等多種動(dòng)態(tài)因素的影響。這款產(chǎn)品能夠模擬這些極限工況，對(duì)模塊進(jìn)行動(dòng)態(tài)壓力測(cè)試，評(píng)估其性能邊界，而不僅僅是做一個(gè)簡(jiǎn)單的“通過/不通過”判斷。這一功能已申請(qǐng)專利，體現(xiàn)了是德科技對(duì)真實(shí)應(yīng)用場(chǎng)景的深刻理解。

第三款產(chǎn)品：工作負(fù)載仿真器。

這是三款新品中最具創(chuàng)新性、也最貼近AI應(yīng)用實(shí)際的一款。李堅(jiān)指出，當(dāng)下的AI算力網(wǎng)絡(luò)，其流量模型與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心有著天壤之別。傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心多為“南北向流量”（客戶端到服務(wù)器），而AI數(shù)據(jù)中心則充斥著大量GPU之間、節(jié)點(diǎn)之間的“東西向流量”，且這些流量往往是脈沖式的、非均衡的。如果交換機(jī)、網(wǎng)卡中的流量管控和調(diào)度算法（好比道路上的紅綠燈系統(tǒng)）設(shè)計(jì)不合理，就會(huì)導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)擁堵，造成GPU大量等待。

這款工作負(fù)載仿真器，可用于評(píng)估網(wǎng)絡(luò)是否高效。它是一款主要運(yùn)行在是德科技AresONE硬件平臺(tái)上的軟件，通過在網(wǎng)絡(luò)部署前進(jìn)行仿真測(cè)試，可以提前發(fā)現(xiàn)并優(yōu)化交換機(jī)、網(wǎng)卡中的調(diào)度算法，從而有效避免上線后出現(xiàn)性能瓶頸，降低運(yùn)維成本。李堅(jiān)透露，是德科技是行業(yè)內(nèi)率先提供此類仿真能力的公司，并已在北美與一些超大規(guī)模云服務(wù)商完成了相關(guān)驗(yàn)證。

深耕中國(guó)40年：與本土創(chuàng)新同頻共振

回顧是德科技的發(fā)展史，可追溯到1939年的惠普公司。作為惠普最初的測(cè)試和測(cè)量業(yè)務(wù)部門，他們開啟了為客戶提供設(shè)計(jì)與仿真解決方案的旅程。歷經(jīng)85年后，這支隊(duì)伍先是成為安捷倫科技的一部分，并最終在十年前獨(dú)立出來，成為今天的“是德科技”。所以，盡管公司本身看似年輕，但它的技術(shù)傳承已跨越近一個(gè)世紀(jì)。

Kailash強(qiáng)調(diào)，是德科技的使命是“加速創(chuàng)新，創(chuàng)造一個(gè)安全互聯(lián)的世界”。為此，公司戰(zhàn)略有三個(gè)核心支柱。

首先，在客戶產(chǎn)品的極早期階段，便與之深度合作，確保全生命周期的陪伴。其次，大力搞研發(fā)，不斷提高自身的技術(shù)能力。最后，通過廣泛合作，包括積極參與全球標(biāo)準(zhǔn)化組織，推動(dòng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的制定與落地，從而賦能整個(gè)生態(tài)。

Kailash總結(jié)說，無論是產(chǎn)業(yè)鏈上游的半導(dǎo)體公司，中游的模塊與組件制造商，還是下游集成這些組件構(gòu)建路由器、交換機(jī)等大型子系統(tǒng)的設(shè)備商，或是超大規(guī)模云服務(wù)提供商（Hyperscaler），是德科技為產(chǎn)業(yè)鏈的每一個(gè)環(huán)節(jié)提供各類解決方案。無論是AI還是6G，是德科技與客戶攜手，共同推動(dòng)這些顛覆性技術(shù)在中國(guó)乃至全球的商業(yè)化進(jìn)程。

談及中國(guó)市場(chǎng)，是德科技高級(jí)副總裁兼首席營(yíng)銷官M(fèi)arie Hattar，介紹了是德科技與中國(guó)市場(chǎng)長(zhǎng)達(dá)40余年的淵源。

是德科技高級(jí)副總裁兼首席營(yíng)銷官M(fèi)arie Hattar

從當(dāng)年作為惠普的團(tuán)隊(duì)開始，是德科技就開始服務(wù)中國(guó)客戶，盡管中間經(jīng)歷了安捷倫等公司的分拆，但是德科技與中國(guó)客戶的合作就一直沒有斷過。Marie自豪地表示，如今的是德科技，是一家專注于設(shè)計(jì)、仿真和測(cè)試的創(chuàng)新型公司，與中國(guó)客戶共同成長(zhǎng)，將業(yè)務(wù)版圖擴(kuò)展到了通信、半導(dǎo)體、汽車、航空航天等多個(gè)關(guān)鍵領(lǐng)域。

為了支撐中國(guó)市場(chǎng)發(fā)展，是德科技深耕本地化布局。目前，公司在大中華區(qū)擁有超過1000名員工，分布在10多個(gè)城市，且在中國(guó)多個(gè)城市設(shè)立開放式實(shí)驗(yàn)室（Open Lab）。Marie特別指出了在北京的研發(fā)中心，該中心專注于軟件開發(fā)，確保更貼近市場(chǎng)需求，以“中國(guó)速度”推動(dòng)創(chuàng)新。

以汽車領(lǐng)域?yàn)槔?。Marie認(rèn)為，中國(guó)正迅速成為全球汽車行業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者，是德科技在全球設(shè)立的四座汽車客戶中心里，其中一座就落戶上海。這不僅是因?yàn)橹袊?guó)家用車市場(chǎng)的蓬勃，更是因?yàn)樽詣?dòng)駕駛出租車、自動(dòng)駕駛送貨車等新興業(yè)態(tài)，在中國(guó)快速涌現(xiàn)。

在市場(chǎng)觸達(dá)方面，是德科技同樣遵循本地化發(fā)展?？紤]到中國(guó)客戶的溝通習(xí)慣向社交平臺(tái)遷移，他們不再只依賴官網(wǎng)，而是將微信和公眾號(hào)作為與客戶互動(dòng)的主陣地。同時(shí)考慮到視頻受眾，是德科技還入駐了B站，展示各種產(chǎn)品評(píng)測(cè)教程。

不難看出，在這個(gè)步履不停的AI賽場(chǎng)，是德科技作為“基礎(chǔ)設(shè)施賦能者”的一員，顯然已經(jīng)找到了自己的獨(dú)特價(jià)值。