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AI 云原生行业发展趋势研究报告!2026

   日期:2026-06-14 18:28:00     来源:网络整理    作者:本站编辑    评论:0    
AI 云原生行业发展趋势研究报告!2026

发布时间:2026 年 6 月 13 日

关键词:AI 云原生、Kubernetes、智算网络、混合部署、算力成本、调度算法、液冷、大模型底座、弹性调度


01
摘要

本报告系统解析 AI 与云原生技术深度融合的底层逻辑、落地现状及未来趋势。当前,以大模型为核心的 AI 技术体系正从 “实验室验证” 阶段全面转向 “大规模商用部署” 阶段,这一进程的核心支撑,是云原生技术从 “通用资源调度” 向 “AI 场景化定制” 的深度迭代 —— 云原生已成为大模型训练、推理、分发的标准部署底座。

面对 AIGC 算力成本高企、AI 价格战驱动行业降本、高密度算力集群对物理基础设施提出严苛挑战等多重变量,行业技术范式正围绕 “云原生 + 液冷 + 高密网络” 三位一体架构重构,其本质是通过软硬件协同实现算力资源的高效配置,将单位算力的 TCO(总拥有成本)控制在企业可承受区间。

在技术底座层面,以 Kubernetes(K8s)为核心的云原生编排框架,已完成对 AI 异构算力的抽象化调度适配 —— 从 Cohere 开源小模型到国内昇腾算力集群,均以 K8s 云原生调度框架作为默认部署标准;而白牌交换机与 800G/1.6T 光模块的组合,则支撑了上万张高算力 GPU 节点的无阻塞互联,成为高密度液冷集群的网络技术基石。

在成本层面,头部互联网企业算力投入规模持续攀升,行业资本开支高度集中,这一趋势倒逼技术架构升级:液冷技术解决了超高密度算力集群的散热效率问题,云原生混合部署模式则将资源利用率从传统的不足 40% 提升至超过 70%,二者协同成为降低单位算力成本的最优解。

在商业层面,AI 价格战的行业级爆发,印证了云原生技术从 “支撑业务上线” 向 “保障业务盈利” 的价值跃迁:行业从技术红利期的稀缺高溢价,快速迭代为规模效应驱动的普惠商用阶段,而云原生技术的价值,已从早期的 “提升资源利用率”,演进为 “覆盖从底层算力到上层业务流量的全链路成本架构优化” 这一核心定位。

本报告结合头部企业落地案例、权威机构行业数据和技术基准测试结果,深入剖析 AI 云原生行业的技术架构演进逻辑、产业链分工协作特点、典型降本增效商业实践,从技术、产业、商业三重维度,研判行业未来 5 年的发展趋势,为技术决策者、行业投资者及一线开发者提供全方位参考。


1. 绪论:AI 与云原生的深度融合
TECHNOLOGY SUMMIT
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随着大模型从概念验证阶段转向规模化部署阶段,企业级用户对 AI 基础设施的核心诉求也在发生本质变化:从单一的 “算力带宽足够大”,转向 “可弹性扩缩容、资源利用率均衡、单位算力成本可控”—— 而这,正是云原生技术的核心禀赋。

1.1 云原生的重新定义

云原生技术从 2015 年左右兴起,到 2025 年恰好走完第一个十年:在这 “上半场” 的十年间,云原生主要面向通用企业级应用设计,解决的是传统应用 “上云” 的适配性问题,其核心架构逻辑是 “容器化封装 + K8s 编排 + 微服务拆分”。

而在 AI 场景下,云原生的定义已完成本质性迭代:从 “以应用为中心” 的资源调度范式,彻底转向 “以算力为中心” 的异构资源调度范式 —— 这一范式的核心,是将 AI 系统训练、推理、分发等全链路负载,与算力、网络、存储等基础设施资源进行最优匹配。行业共识是,AI 云原生已成为云原生技术发展的 “下半场” 核心主题。

这一转型并非偶然:在大模型时代,AI 算力资源的稀缺性,决定了企业必须优先将算力资源投入到核心业务场景中;而云原生技术的价值,正是通过对异构算力的智能调度,将高价值算力资源,从 “资源可用度” 层面精准匹配到业务场景的 “性能刚需度” 上 —— 这是大模型实现规模化商用的前置条件。

1.2 大模型对基础设施的颠覆性需求

大模型的训练与推理,对算力的高密性与低时延性提出了远超传统应用的要求:

单台 GPU 服务器的功耗已从传统的 3kW-5kW,提升至最高 10kW 以上;

整个机柜的功率密度,也从传统的 5kW-8kW,快速攀升至 100kW 以上 —— 这一数值,是传统风冷散热理论支撑极限的近 2 倍。

这一变化带来的直接挑战,是传统基础设施架构在算力、网络、散热三大维度的全面失效:

算力墙:大模型需要万级 GPU/NPU 的集群化并发算力支撑,传统 “单节点孤立调度” 的模式,根本无法支撑此类大规模集群级别的资源高效调度;

网络墙:在大模型训练场景下,集群内节点间的通信流量是传统 HPC 场景的数倍,对网络的延迟、丢包率、并行度要求都提出了极高标准;

散热墙:传统风冷架构的散热效率上限,无法支撑这一功率密度下的散热需求 —— 即使风冷设备勉强运行,也会导致机房 PUE(电能利用效率)大幅上升,进而推高运营成本。

1.3 报告核心观察范围界定

本报告聚焦 “AI 云原生” 这一垂直赛道,而非传统云原生技术的通用落地实践。

在技术维度,报告深度解析 “K8s + 容器” 这一标准层如何向下兼容异构算力资源、向上优化大模型工作负载的调度逻辑,以及软件与网络、散热等硬件设施如何协同优化;

在产业维度,梳理头部云厂商、芯片制造商、网络设备商、系统集成商之间的分工协作逻辑;

在商业维度,拆解头部企业通过云原生技术解决 “算力成本高企” 这一行业共性难题的技术路径及实际效果。

重点覆盖国内市场及有中国企业参与的国际合建集群场景,技术主线围绕 “云原生如何驱动大模型高效、低成本落地” 展开,不偏重于传统云原生应用的迁移、改造及通用场景实践。


2. 技术底座:云原生成为大模型的标准部署框架
TECHNOLOGY SUMMIT
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当前,云原生技术已彻底拿下大模型部署的 “标准话语权”—— 从开源小模型到超大规模万卡级算力集群,无一不采用 K8s 作为默认调度编排框架;云原生技术也从一个单纯的技术工具,迭代为 AI 时代的算力资源管理标准。

2.1 为什么是云原生?

大模型时代的 AI 部署,面临着 “异构算力复杂度高”“工作负载波动大”“资源调度难度大” 三重核心挑战,而云原生技术恰好提供了对应的解决方案,匹配了大模型落地的刚需。

云原生技术对 AI 的核心支撑价值,集中在三个维度:

资源池化能力:通过厂商提供的 Device Plugin 插件,K8s 集群能够 “识别” 底层的异构算力资源 —— 包括 NVIDIA GPU、华为昇腾 NPU、寒武纪 MLU、海光 DCU 等系列加速芯片;并将不同架构的算力资源、网络资源、存储资源,统一抽象成一层资源池,以 “统一 API 接口” 的形式对上暴露资源分配能力,从而屏蔽底层算力的硬件架构差异;

抗脆弱性与弹性调度:大模型训练过程中,任何一个节点出现故障,都可能导致整体训练任务失败 —— 这是万卡级集群场景下的行业级共性难题;而云原生技术的 “高可用编排 + 多副本快速弹性扩缩容 + 异常节点自动修复” 能力,能够将此类故障的影响时间压缩至秒级。以 Cohere 为例,其在 Oracle Cloud Infrastructure(OCI)上部署的大模型推理服务,就依赖 K8s 实现 GPU 资源的精细化分配管控;而昇腾集群的实践数据显示,采用云原生架构后,超大规模训练任务的故障率可降至原来的 1/10 以下;

成本优化潜力:这是云原生技术从 “可用” 走向 “好用” 的关键支撑点。传统部署模式下,AI 集群的资源利用率通常在 30% 以下;而通过云原生的精细化调度、混部技术和超卖策略,这一数字可直接提升至 70% 以上,部分场景甚至能突破 80%。这意味着,在同样业务负载下,企业可减少近一半的算力资源投入;资源利用率的提升,也间接摊薄了散热、供电等基础设施的配套成本。

2.2 软件层:K8s 生态对 AI 算力的适配与调度优化

K8s 作为云原生的核心编排框架,已完成从 “单纯管理 CPU / 内存资源” 到 “支撑 AI 大模型调度” 的技术适配升级;其支撑大模型的技术生态,已形成 “核心框架 + 专用插件 + 上层负载” 的三层成熟架构。

这一架构的核心逻辑是 “分层适配、异构调度”,通过三大类技术组件的协同,实现对 AI 算力的高效适配:

核心框架层:以 K8s 原生能力为基础,通过扩展组件实现对 AI 异构资源的调度适配。

这一层的关键组件是 Device Plugin:它是算力资源与 K8s 集群之间的 “翻译官”,会将集群内的 GPU、NPU 等异构算力资源,注册为 K8s 可识别的自定义资源类型,进而让 K8s 掌握对这些资源的调度分配能力;

AI 工作负载专用调度器层:针对 AI 场景优化的调度器核心插件,弥补了 K8s 默认调度器在场景适配性上的不足。

其中的代表性项目是 Volcano—— 这是 CNCF 官方孵化的唯一 AI 批处理调度项目:在昇腾集群的场景下,它可以实现节点级过滤、卡组级优选、卡级分配的三级拓扑亲和性调度优化;而华为云的实测数据显示,在千节点级的 AI 训练集群中,Volcano 相较 Kubernetes 原生调度器,可将任务启动延迟降低 62%,资源利用率提升超过 27%。

另一代表性方案是 Kthena,这是 CNCF 官方孵化的唯一大模型专属调度编排项目:它针对大模型推理的独特负载特征,将计算密集型的 Prefill 任务与内存带宽密集型的 Decode 任务进行拆分,分别调度到适配性最优的算力节点上,实现资源的精细化匹配;其与 vLLM-Ascend 适配后的实测数据显示,双机 16 卡 ×2 节点的推理部署集群,整体资源利用率可提升超过 30%;

应用负载层:在大模型实际部署场景中,这些调度策略会被组合使用,以达成最优效果。例如,在国内某头部金融机构的跨云大模型部署案例中,其基于 K8s 多集群联邦方案,构建了四层解耦架构,实现了跨云厂商的资源调度和流量负载均衡;而华为云在支撑 Qwen3-235B 大模型的双机推理部署场景时,通过 ConfigMap 固化推理引擎的配置参数,再通过统一的资源调度声明将算力资源分配给对应的 Pod 资源,完成了整个调度流程的落地,实现了高可用性、弹性伸缩和负载均衡的架构支撑。

此外,为了应对大模型对高带宽、低时延网络的需求,K8s 生态已完成对高性能网络协议的适配支持:通过在容器中配置 RDMA、RoCEv2 等高性能网络资源,以及在调度逻辑中增加 “网络拓扑感知” 这一核心调度因子,将集群内的通信延迟降低至原来的 1/10。

2.3 硬件支撑层:高密智算网络为云原生提供资源底座

软件调度的底层支撑,是物理网络资源的充足保障 —— 大模型集群的高密、低时延的互联需求,驱动数据中心网络架构向 “高带宽、高并行、高可靠” 的智算网络架构演进;这一架构的核心技术支撑,是白牌交换机与 800G/1.6T 光模块的组合,其本质是通过网络资源的横向无限扩展,支撑算力资源的纵向无限扩展。

从具体设备层面看,智算网络的关键组件已完成技术验证与规模化量产配套:

交换机:在传统数据中心交换机市场,国内厂商的整体市场格局是华为占比超过 35%、新华三占比约 32%-34%、锐捷网络占比约 14%-19%;但在 AI 智算交换机这一细分赛道,国内厂商已实现技术突破和国产化替代:其中的代表性产品是新华三的 51.2T 槽位带宽智算交换机 —— 它支持 800G 光模块的无阻塞线速转发,可满足万卡级算力集群的高并发互联需求;另一代表性厂商是锐捷网络,其智算交换机产品已在国内多个头部智算中心落地应用,支撑了高密算力集群的网络互联;

光模块与互联方案:作为智算网络核心组件,国内厂商已实现 800G/1.6T 光模块的量产落地,且国产化模块的技术指标已达到甚至优于国际竞品标准。其中的代表性厂商是中际旭创:其自研的硅光芯片模组,已实现对英伟达 Spectrum-X 交换机的规模化适配供应,是英伟达 1.6T 硅光模块的核心供应商,订单排期已至 2027 年末;另一代表性厂商是为普通信:其全国产化自研的 800G/1.6T 高速光模块,已完成与主流高端交换机的适配兼容性测试,核心技术指标优于行业设计标准,且已经进入国内头部数据中心客户的现网规模验证阶段;

组网架构:为了支撑更大规模的算力集群,智算网络的组网架构也在向 “高带宽、扁平化” 的方向迭代演进:由白牌交换机和 800G/1.6T 光模块组成的 “CPO 直连” 或 “CLOS” 架构,已经成为主流技术选择。新华三在 2026 年 1 月联合 ICC 讯石,完成了业界首次面向下一代 AI 智算集群的 CPO 直连 800G 光模块互通技术演示;而中国移动则在现网中完成了业界首次百公里级 800G 以太网智算协同训练的技术试验,采用了全调度以太网技术(GSE),最大限度降低了跨智算中心的传输延迟,为全国范围内的算力资源池化提供了技术支撑。

这一网络架构与云原生调度层的协同逻辑,是 “拓扑感知、流量优化、故障容错”:在调度层面的 “网络拓扑感知” 能力,是将底层网络的物理拓扑结构,与算力节点的 CPU、NUMA、甚至 PCIe 拓扑结构进行精准匹配;在进行调度决策时,会将 “节点间的网络传输延迟” 作为核心的优先级调度参考指标,优先将有高交互需求的任务 Pod,调度到同一机架或相邻机架的、网络延迟更低的算力节点上,最大限度减少跨不同物理网络区域的流量传输,进而提升整体集群的训练、推理任务执行效率。


3. 成本困境:AI 算力的高投入逻辑与物理瓶颈
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云原生技术解决了算力资源 “如何高效调度” 的问题,但调度的前提是有足够的算力资源可被调度 ——AI 大模型的落地,需要超乎寻常的算力规模支撑;这一投入规模,已远超传统企业的 IT 基础设施承载能力。

3.1 头部企业的算力投入逻辑

AIGC 行业的高增长,背后是头部企业规模空前的算力基础设施投入 —— 其本质是用资本投入的高增长,换取技术落地的高速度。

作为行业的典型样本,字节跳动的算力投入规模,清晰印证了这一行业级趋势:

投入规模:2025 年其资本开支规模达 1600 亿元人民币,其中超过半数(约 900 亿元)投入到 AI 算力基础设施的采购及配套项目中,这一资金量主要用于支撑高规格 GPU 算力集群的采购;剩余 700 亿元则投入到 IDC 基建、网络设备、液冷系统等配套设施建设中。2026 年,其 AI 基础设施投入预算进一步增长至 2000 亿元,投入方向覆盖了国内和海外市场的算力及配套基建;

资源匹配:为了支撑这一算力规模的落地,字节跳动不仅在国内扩建了智算中心集群,还启动了海外大规模布局 —— 其中仅泰国一地的算力中心项目规划投资,就达到了约 1778 亿元人民币;其内部的算力资源调度逻辑,是将不同业务线的算力需求,统一抽象成标准的算力资源申请指令,再通过云原生调度层,将这些指令 “翻译” 成底层的异构资源分配请求,实现资源的最优匹配;

业务驱动:这一投入的直接驱动因素,是字节跳动旗下豆包 AI 大模型、视频 AIGC 生成、流量分发等核心业务的快速迭代 —— 这些业务对算力的需求,呈现出 “基数大、增长快、波动幅度高” 的特征。据其内部披露的相关数据,支撑这些业务的算力资源规模,需要达到日均消耗约 10 万张 H100 级别的高端 GPU 算力资源量级;

技术适配:为了让云原生调度层更好地适配高密算力集群,字节跳动对标准的 K8s 调度框架进行了深度二层扩展及底层优化:在 K8s 集群之上,额外增加了 Yodel、Unified Scheduler、BigData Plugin 三大核心定制化组件。其中的核心组件是 Unified Scheduler:这是一个高性能的调度器,它取代了 K8s 的原生调度器,不仅可以支持多租户的资源强隔离,还集成了 “硬件拓扑感知”“应用负载亲和性” 等定制化调度策略,能够更好地匹配 AI 高密算力场景下的资源调度需求。

可以看到,头部企业的算力投入逻辑,已经从早期的 “单纯追求算力的数量规模”,转向 “算力规模 + 调度效率” 的双维度协同投入模式 —— 单纯的算力资源增长,已无法支撑业务的长期健康发展。

3.2 高密算力对物理基础设施的挑战:从风冷到液冷

随着算力密度提升至传统风冷散热理论无法支撑的量级,数据中心的散热和供电这两大配套基础设施维度,迅速成为制约算力集群进一步规模化部署的显性瓶颈 —— 如果无法突破这一瓶颈,算力资源的调度效率再高,也无法落地发挥效用。

这一瓶颈的核心表现是,传统数据中心的基础设施架构,已无法适配 AI 算力集群的高密需求:

散热瓶颈:随着单柜功率密度突破 100kW,传统风冷散热架构的理论上限被直接突破 —— 即使将风机转速调到最大,也无法将机柜内的热量快速排出;如果强制让风冷散热设备运行,不仅会导致机房 PUE 大幅上升,还会让算力节点的工作温度,突破厂商规定的可靠性阈值,引发节点性能降频、甚至硬件设备的损坏;

供电瓶颈:单柜功率密度的提升,也成倍放大了对数据中心配电容量的需求。传统数据中心的典型配电设计标准,是每机架供电功率不超过 5kW;而高密算力集群的单柜供电需求,达到了传统标准的近 20 倍 —— 这意味着,数据中心的传统配电线路、开关、甚至变压器设备,都无法支撑这一高密算力的供电需求;

成本矛盾:即使企业对传统数据中心的供电和散热基础设施进行改造升级,也会遭遇另一个现实的成本瓶颈:在风冷模式下,数据中心的制冷能耗占比,几乎占到了总算力的消耗的 40%;这意味着,算力集群的功耗越高,制冷成本的负担就越重。

行业在解决这一瓶颈的过程中,经过多轮技术验证,得出的标准技术方案是 “液冷 + 高压供电 + 云原生弹性调度” 三位一体的协同架构 —— 这是突破物理散热瓶颈、保障算力资源高效调度的必经之路。

其中,液冷技术是解决高密算力散热的核心技术支撑:它的散热介质是液体,液体的热传导效率,是空气的数百倍甚至上千倍,能够轻松支撑 100kW 以上的单柜功率密度散热需求;而高压供电技术,则可以在电力传输环节,降低线路传输过程中的电力损耗,减少制冷环节的压力 —— 二者协同,先从物理层面,保障算力资源的调度效率,不会被基础设施的物理瓶颈限制。

而云原生弹性调度技术,则是在液冷、高压供电的基础上,进一步放大基础设施的价值:它会结合液冷集群的实时散热能力,以及算力节点的实时负载,进行综合调度决策:将高负载的 AI 训练任务,集中调度到液冷散热效率更高的节点上,以降低散热能耗;而将低负载的推理任务,集中调度到散热效率相对较低的节点上,实现对基础设施资源的均衡、最大化利用。

在这一技术路线上,字节跳动是行业级典型案例:其超算中心采用了英维克 Coolinside 全链条液冷技术方案,能够实现对高密算力集群的直接接触式散热;其单机柜的实测功率密度,达到了 120kW 的行业顶级量级;对应的机房 PUE 实测值低至 1.146—— 这一数值,远低于行业平均的 1.5-1.8 水平。

其实际效果为,相比传统风冷架构,散热环节的电力能耗降低 40%,年节省电费超过 2000 万元。而这一技术路线,也成为了国内其他头部智算中心争相参考的技术架构。


4. 倒逼变革:AI 价格战对行业降本的要求
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如果说算力成本高企是驱动技术变革的内部动因,那么 AI 价格战的爆发,就是从外部直接倒逼行业架构进行优化 —— 商业战场的竞争逻辑,已经从 “技术资源的稀缺性争夺”,转向了 “单位算力成本的效率竞争”。

4.1 行业从高溢价走向普惠商用

在 2025 年之前,大模型服务市场处于技术红利期:由于掌握大模型技术开发能力的企业数量较少,行业的供需关系处于供不应求的状态,服务定价以高溢价为核心特征;但从 2025 年下半年开始,这一情况发生了本质性变化 —— 全球头部云厂商集体下调了大模型服务的订阅定价,AI 行业正式从 “高溢价的技术稀缺期”,快速进入到 “普惠化的成本效率期”。

这一趋势的代表性案例,是谷歌云的定价策略调整:其在 2026 年 5 月发布的 Gemini 3.5 Flash 大模型服务,将输入 token 的定价下调至 0.0015 美元 / 千 token,输出 token 的定价下调至 0.009 美元 / 千 token;同时,对已经被处理过的、具有缓存属性的输入 token,进一步将定价下调至标准输入的 1/10。

这一定价水平,较其 2025 年推出的同级别模型,下调幅度超过了 50%;而谷歌云的整体 AI 算力服务的定价比竞争对手低 30%-50%,这一定价策略的背后,是其自研 TPU 算力资源的成本优势 —— 谷歌云的 TPU 集群,单位算力的总成本,比英伟达 GB200 为核心算力集群的竞争对手低 44%。

国内市场也呈现出同样的普惠化趋势:2025 年,国内头部云厂商先后上调了 AI 算力服务的定价;但到了 2026 年上半年,市场供需关系发生了本质变化 —— 云厂商的积压订单量,开始出现明显下滑;下游客户的需求,从 “有没有足够的算力资源可用”,转向 “算力资源的成本是否足够低”。

在这一背景下,国内云厂商的定价策略,也从 “基于资源稀缺性定价” 的模式,转向了 “基于成本效率定价” 的模式 —— 这一转变的直接结果,是云厂商的利润空间被显著压缩;要想维持合理的利润水平,必须在技术架构层面找到能够大幅降低算力成本的方法。

这一行业级转变的核心逻辑是:AI 技术的普及速度,远超行业的成本优化速度;商用市场的残酷竞争,已经从 “前端的算法能力比拼”,彻底转向了 “后端的算力成本效率竞争”—— 这是行业发展到成熟阶段的必然选择。

4.2 降本的关键路径:液冷 + 云原生混合部署

在算力成本高企、服务定价被迫下调的双重压力下,行业的核心降本逻辑聚焦到了 “提高资源利用率” 这一核心目标上。

经过头部企业的实践验证,最优解是 “液冷物理架构 + 云原生混合部署架构”的组合 —— 这一组合的本质,是通过软硬件协同优化,同时提升算力资源的 “物理资源密度” 和 “抽象调度效率”,从算力资源的使用和调度两个维度,实现成本的显著降低。

这一方案的核心降本逻辑,是通过液冷和云原生的协同效果,对算力资源的全链路成本进行压缩:

液冷层降本逻辑:液冷技术从算力资源的物理运行环境入手,提升基础设施的资源密度和运行效率:一方面,它解决了高密算力的散热问题,支持更高密度的算力集群部署 —— 在同样的机房空间内,可部署的算力节点数量,相比风冷模式提升了近 1 倍,大幅摊薄了单位算力的基建成本;另一方面,液冷技术显著降低了制冷环节的电力能耗 —— 谷歌云的实测数据显示,其采用直接芯片液冷技术的算力集群,服务器性能提升了 15%,同时数据中心的整体电力能耗降低了 20%;而采用液冷 + AI 智能调度的组合方案后,可进一步将制冷环节的能耗降低 9%-13%。

云原生层降本逻辑:云原生技术从算力资源的调度入手,提升资源的实际利用率:它将大模型的不同类型负载,以 “混合部署” 的形式调度到同一批算力节点上 —— 通过这种 “负载错峰调度” 的模式,将传统集群的资源利用率,从不足 40% 提升至超过 70%。这一提升幅度,意味着在支撑同等业务负载的情况下,企业可以减少近一半的算力资源采购量,直接降低了算力的采购成本、运维成本及管理成本。

协同降本效果:液冷与云原生的组合方案,并非简单叠加,而是实现了 “1+1>2” 的协同降本效果:云原生调度层可以实时获取液冷基础设施的散热负载、实时制冷能力、甚至冷却资源的实时流量等关键运行数据,并将这些数据作为调度决策的重要参考依据 —— 在满足算力负载的散热刚需的前提下,最大限度地将高密算力资源,调度到散热效率更高的节点上,最大限度地降低散热的电力成本。

实测数据显示,这一协同方案可将单位算力的总拥有成本(TCO)降低超过 30%;谷歌云、字节跳动、新华三头部企业的落地案例验证了这一方案的降本效果。

从行业趋势看,液冷 + 云原生的组合方案,已经从头部企业的技术探索项目,变成了行业级的标准降本解决方案;这一方案的价值,也从 “单纯的技术优化”,变成了 “保障企业在市场竞争中生存的核心竞争力”。


5. 行业发展趋势研判
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基于当前的技术落地进展和产业发展动态,AI 云原生行业将进入 “深度融合、分层成熟、生态重构、成本分化” 的关键发展阶段。

5.1 技术架构趋势:一体化编排与软硬协同优化

在技术架构层面,云原生对大模型的支撑能力,将从 “简单适配兼容” 转向 “一体化、全链路、深度协同优化” 的成熟架构 —— 未来的技术竞争点,集中在 “对 AI 工作负载的专属调度优化” 和 “软硬件协同深度优化” 两个维度。

核心技术演进方向包括:

调度架构的优化:随着算力集群规模的进一步扩张,调度层需要感知的基础设施信息维度,也在向 “立体化” 的方向升级:云原生的调度策略,将从当前的 “节点资源属性感知”“硬件拓扑亲和性感知” 级别,进一步升级为 “结合液冷散热能力、功耗水平、实时流量等多维度数据” 的智能调度级别。这意味着,调度器在做决策时,会将整个基础设施链路的资源情况,作为一个整体进行全局评估,进而将任务 Pod,调度到综合资源利用率最优的节点上 —— 而不是单纯地分配算力资源,实现算力、网络、散热资源的全局最优匹配,进一步放大降本效果;

AI 工作负载的专属调度优化:为了进一步提升大模型的落地效果,云原生调度的核心逻辑,将从 “以应用为中心” 的资源分配模式,转向 “以算力为中心” 的资源分配模式 —— 针对大模型推理的不同负载类型,进行差异化的调度优化:将计算密集型的 Prefill 任务,优先调度到计算资源更充足、散热能力更强的算力节点上;而将内存带宽密集型的 Decode 任务,优先调度到内存带宽更充足的节点上;同时,会将这两类不同任务的负载峰值,通过调度策略进行错峰处理,以此来平衡集群的整体资源利用率。另一方向,是将大模型的推理负载,与非 AI 类的低负载业务负载,进行混合部署在同一批算力节点上 —— 通过这种 “负载错峰调度” 的模式,进一步提升集群的资源利用率,降低单位算力的整体成本;

软硬件协同的深度优化:云原生技术对算力的价值锚点,是 “充分释放算力的硬件性能”;未来的技术演进方向,是从 “硬件资源适配”,走向 “硬件特性极致优化”—— 核心是将云原生的调度层,与智算网络的高带宽低时延特性、液冷高密集群的散热能力进行深度适配,将底层的硬件性能,最大限度地释放给上层的 AI 业务。例如,新华三已经将智算网络的部分流量调度逻辑,与 K8s 的调度器插件进行了适配 —— 在调度 Pod 时,可以根据网络的实际流量情况,自动选择最优的网络转发路径,降低跨节点的网络延迟;而部分头部云厂商,已经开始在调度逻辑中,融合了液冷集群的实时散热能力数据,进一步优化调度决策;

边缘云原生架构的适配优化:随着大模型轻量化技术的成熟,以及多模态交互类业务的低延迟需求,部分对延迟敏感的推理类业务负载,将逐步由中心云的算力集群,迁移至边缘云的算力集群;这一趋势对云原生技术提出了新的适配优化要求:中心云的大规模算力集群,将负责对延迟不敏感的大模型训练类任务;而边缘云的算力集群,将负责对延迟敏感的推理类业务请求 —— 云原生调度层需要具备 “跨中心云 / 边缘云的算力集群调度能力”,将不同的业务请求,调度到最合适的算力节点上,满足业务的低延迟需求。

5.2 产业生态趋势:产业链分工重构与标准化

在产业生态层面,云原生 + AI 的融合方案,将从头部企业的 “定制化标杆项目”,走向全行业的 “标准化商用方案”;产业链的分工模式,也将从传统的 “垂直整合”,转向 “分层协作” 的模式 —— 行业的发展重心,将从 “技术验证” 转向 “标准化落地”。

这一趋势的核心表现为:

角色分工的细化与边界重构:整个 AI 算力产业链的分工模式,将从传统的 “设备供应 + 系统集成” 的单一模式,重构为 “技术平台层 + 生态协同层 + 场景应用层” 的三层协作模式。其中,云厂商的定位,是提供覆盖 “算力资源池化 + 云原生调度 + 网络互联 + 散热” 的全链路智算基础设施资源底座;而新华三、锐捷网络这类 ICT 设备厂商,则从传统的网络设备供应商,转向了 “全链路智算网络解决方案商”—— 其提供的智算网络方案,会与上游算力厂商的设备,进行深度的适配优化,以实现和云原生调度层的更好适配;而云原生厂商的定位,则是提供能够适配 AI 场景的标准化调度软件方案;行业的系统集成商,也将从传统的 “设备集成商”,转型为 “技术方案集成商”—— 将各类适配后的标准化软硬件方案,整合成最终客户需要的整体技术方案;

合作为主的技术生态重构:在技术验证期,不同厂商的技术方案适配成本较高,是制约行业落地速度的关键因素;为了降低适配成本,算力产业链的头部厂商,将以开源项目、标准 API 接口、预优化镜像等形式,推出标准化的技术适配方案 —— 这将大幅降低不同厂商方案之间的集成适配成本,推动整个行业的标准化进程。其中的典型案例是,新华三在 2026 年联合 ICC 讯石,发布了智算网络与云原生调度的标准化适配方案;而中际旭创等光模块厂商,也已完成与主流交换机厂商的适配兼容性测试;

行业级方案的快速成熟落地:行业将快速形成 “针对不同场景优化的、成熟的技术方案组合”,覆盖从 “通用场景” 到 “高密场景”、“边缘场景” 的全系列技术方案。这其中的代表性方案,是 “低延迟、高带宽的智算网络 + 液冷高密集群 + 云原生混合调度” 的组合方案 —— 该方案可以覆盖从训练到推理的全链路 AI 负载需求;方案的成熟度,也将达到金融级场景的可用度标准,即全年业务可用度达到 99.995% 水平;

国产化生态的加速适配:随着国内国产化算力替代进程的加速,国产算力芯片(如昇腾 NPU)、国产智算网络设备,将与云原生调度标准方案,完成更多的适配验证工作,形成国产化技术栈的全链路支撑能力。例如,华为云的昇腾 AI 集群,已经完成了与 Volcano 调度器、MindSpore 框架的全链路适配;而新华三的智算交换机,也已完成与昇腾 NPU 集群的适配验证 —— 这意味着,国产化算力资源,已经可以通过云原生技术的调度,实现高可用部署;

应用层的普及化加速:随着方案成熟度的提升,以及成本的下探,AI 云原生技术的应用主体,将从头部互联网企业,快速转向政企客户 —— 政企客户的数字化负载,将从传统的 “通用负载”,转向 “AI 负载”。这一过程中,政企客户的传统 IT 基础设施资源,会以 “混合云” 的形式,接入到云原生调度层;这意味着,行业的增长动力,将从头部客户的 “超大集群采购需求”,转向政企客户的 “标准化方案部署需求”—— 而支撑行业需求增长的核心前提,是标准化技术方案的成熟度可覆盖不同场景下的用户需求。

5.3 商业应用趋势:成本分化与差异化竞争力构建

在商业应用层面,云原生技术的价值,将从早期的 “单纯提升资源利用率”,转向 “为企业构建差异化成本竞争力” 的核心定位 —— 成本的控制能力,将成为企业的核心竞争力。

这一趋势的核心表现为:

云厂商的竞争力重构:云厂商之间的竞争逻辑,已经从 “谁的算力资源规模更大”,转向 “谁的单位算力成本更低”—— 而决定这一成本的关键技术支撑,是云原生调度层对资源的利用率优化效果。

头部云厂商已经将 “软硬件协同优化”,作为支撑其算力资源成本竞争力的核心点:

谷歌云通过自研 TPU 芯片、优化的液冷方案、以及云原生调度层的全局优化能力,实现了其算力成本的行业领先;

国内的火山引擎、阿里云、华为云等头部云厂商,也在通过云原生技术,不断压缩单位算力成本 —— 这意味着,云厂商的技术能力,将从 “资源供给能力” 转向 “基于云原生的算力资源优化调度能力”;

行业级降本方案的普及化:随着 AI 价格战的持续发酵,液冷 + 云原生的组合方案,将从头部企业的 “标杆技术项目”,变成行业级的 “标准降本配置”;企业在部署 AI 负载时,将默认采用这一组合方案来降低成本;而方案的成熟度,也将达到金融级场景的可用度标准 —— 即满足业务高可用度、数据安全性、稳定性等多维度 SLA 要求;

成本优化的精细化运营深入化:云原生技术的成本优化,将从 “资源利用率提升” 的单一维度,走向 “全链路资源成本管控” 的多维度优化,覆盖从底层算力、网络、存储资源的调度,到上层业务流量的负载均衡、流量调度的全链路优化维度。

FinOps 理念也将深度融入云原生 AI 的资源管理流程中:企业将通过云原生调度层的实时资源监控能力、按业务 / 项目维度的资源配额管理能力、以及资源利用率的可视化分析能力等,建立覆盖 “资源申请 - 调度 - 使用 - 回收” 全链路的成本管理闭环 —— 成本优化的效果,也将成为企业考核架构师、运维团队、技术团队的核心指标;

混合部署模式的长期化常态化:从部署形态来看,“混合云部署” 将成为企业级 AI 负载的主流选择:企业将对 AI 负载进行分层调度设计 —— 对延迟不敏感的、高资源消耗的大模型训练类负载,将被调度到成本更低的离线算力集群上;而对延迟敏感的、高优先级的推理类负载,将被调度到性能更强的在线算力集群上。

云原生调度层会将这两类负载的资源使用情况,进行统一的调度管理 —— 通过这种差异化的调度策略,平衡业务性能与成本的关系,将单位算力的 TCO 控制在可接受区间内。这一混合部署模式,也成为云厂商和政企客户的主流技术选择。

5.4 市场规模与增长趋势预测

结合公开行业报告及头部企业落地进展数据,AI 云原生市场的增速,将远超同期云计算市场的增速 —— 行业已经从 “技术验证期”,正式进入到 “规模扩张期”。

从量化数据层面看,行业的增长确定性极强:

全球市场:据 Fortune Business Insights 的预测数据,2025 年全球 Cloud AI 市场规模已达 1020.9 亿美元;预计这一市场规模,将在 2034 年突破 7800 亿美元,2025-2034 年的复合年增长率(CAGR)达 23.8%;而在这一市场中,采用云原生架构的 AI 基础设施占比,将从 2025 年的不足 40%,提升到 2030 年的超过 70%—— 这一占比的提升幅度,将远超同期其他技术赛道的提升幅度;

国内市场:国内市场的增速,将远超全球平均水平。据 Omdia 的预测数据,2025 年中国 AI 云市场规模已达 518 亿元;预计这一市场规模,将在 2030 年突破 1930 亿元,2025-2030 年的复合年增长率达 26.8%;而在这一市场中,云原生 AI 的占比将从 2025 年的不足 30%,提升到 2030 年的超过 60%—— 这一占比的提升幅度,将远超全球平均水平;

增长驱动逻辑:从市场增长的驱动逻辑来看,算力资源的需求增长,将是拉动云原生市场增长的主要动力:云原生 AI 市场的增长动力,将从头部企业的 “超大规模集群的新建需求”,转向头部云厂商及政企客户的 “标准化方案部署需求” 及 “混合云架构改造需求”—— 而这一需求的核心支撑,是 “云原生技术对异构算力资源的调度效率、以及对不同类型业务负载的混部效率提升”;

赛道结构趋势:从细分赛道的增长趋势来看,AI 云市场中的 MaaS(模型即服务)层,将是整个市场增长最快的赛道 —— 据 Omdia 的预测数据,2025-2030 年,国内 MaaS 层市场的复合年增长率,将超过 72%;这一增速的背后逻辑是,MaaS 层作为连接底层算力资源与上层企业级应用的中间层,是将云原生技术的调度能力,转化为企业级应用实际价值的关键环节 —— 这一赛道的高增长,将显著拉动对云原生技术的相关需求,成为整个市场增长的核心动力。


6. 行业核心代表企业案例分析
TECHNOLOGY SUMMIT
06

剖析头部企业的落地实践,可直观印证行业的技术发展路径 —— 不同类型企业的布局重点,共同支撑了 AI 云原生整个产业链的发展。

6.1 案例一:字节跳动(火山引擎)

作为 AI 云原生领域的头部实践企业,字节跳动的落地实践,完整呈现了 “算力投入 + 云原生调度 + 液冷” 三位一体的技术架构逻辑 —— 其技术演进的核心逻辑,是 “用架构优化的确定性,支撑业务增长的不确定性”。

其核心技术落地进展,可以总结为四个维度:

架构定制化适配:字节跳动的算力集群,采用了 “定制化云原生调度层 + 液冷高密集群 + 智算网络” 的全链路适配架构。在标准的 K8s 调度框架之上,字节跳动额外定制了 Yodel、Unified Scheduler、BigData Plugin 三大核心组件,以适配 AI 场景下的特殊调度需求;其中的 Unified Scheduler,是一个高性能的定制化调度器 —— 它不仅可以支持多租户的资源强隔离,还集成了 “硬件拓扑感知”“应用负载亲和性” 等调度策略,能够更好地匹配 AI 高密算力场景下的资源调度需求;

液冷与高密算力集群的落地适配:字节跳动在国内的多个头部智算中心项目,全部采用了 “冷板 + 浸没式” 的全链条液冷方案;其单机柜的实测功率密度,达到了 120kW 的行业顶级量级;对应的机房 PUE 实测值,低至 1.146—— 这一数值,远低于行业平均的 1.5-1.8 水平。而这一液冷方案,与云原生调度层进行了深度适配,实现了散热资源与算力资源的协同调度;

智算网络层适配:为了支撑高密算力集群的互联需求,字节跳动的智算网络采用了 “白牌交换机 + 800G 光模块” 的组网方案,网络的实测延迟水平,达到了行业内的顶级水平;而这一网络方案,与云原生调度层的 “拓扑感知” 调度策略,进行了深度适配优化 —— 调度器在做调度决策时,会将网络的实时延迟水平,作为核心的调度参考指标;

调度效果的验证:在实际落地效果层面,字节跳动的云原生调度层,支撑了 “超大规模异构算力资源池化” 的调度需求 —— 其算力集群内的异构算力资源数量,已经达到了数百万颗级别的量级;云原生调度层将这些算力资源,统一抽象成了一个标准的算力资源池,支撑了旗下豆包、视频 AIGC 生成、流量分发等多业务线的混合部署需求;通过精细化调度和多任务混部,其异构算力资源的平均利用率水平,从传统部署模式下的不足 30%,提升至超过 70%;这一调度效果,不仅显著降低了单位算力的成本,更支撑了业务的突发流量峰值,保障了业务的高可用性 —— 这一架构的抗脆弱性效果,在多次业务突发流量峰值中得到了验证。

6.2 案例二:华为云(昇腾集群)

华为云是国内国产化 AI 云原生技术栈的主要支撑者 —— 其技术演进的核心逻辑,是 “通过全链路国产化技术栈的适配,覆盖国内政企客户的国产化替代需求”。

其核心技术落地进展,可以总结为四个维度:

全链路国产化技术栈的适配:华为云的 AI 云原生架构,采用了 “昇腾 NPU + 云原生调度器 + 高密智算网络 + 液冷” 的全链路国产化技术栈适配方案 —— 从算力芯片层,到云原生调度层,到网络层,再到液冷层,全部采用国产化技术方案;这一方案的核心,是通过云原生调度层,将昇腾 NPU、智算网络、液冷基础设施的资源能力,进行统一的抽象调度,解决国产化算力资源的 “最后一公里” 适配问题;

云原生调度层的适配优化:华为云的云原生调度层,在 K8s 的标准框架之上,定制化适配了昇腾 NPU 的设备插件,以及 Volcano 调度器的 AI 场景化调度能力 —— 通过昇腾的设备插件,K8s 集群可以 “识别” 底层的昇腾 NPU 资源;再通过 Volcano 调度器的拓扑亲和性调度能力,实现对 NPU 资源的最优分配。此外,华为云还适配了 Kthena+wllM-Ascend 的双机推理部署方案 —— 以 Qwen3-235B 大模型的双机推理部署为典型案例,其 P99 推理延迟,较传统部署方案降低了近 30%;

异构资源调度的效果验证:华为云的云原生调度层,支持对昇腾 NPU、鲲鹏 CPU、以及异构网络资源的高效调度,支撑了超大规模集群的算力资源调度需求;在实际落地效果层面,这一架构将昇腾 NPU 资源的利用率,从传统部署模式下的不足 40%,提升至超过 80%;而跨架构的调度延迟,被控制在毫秒级 —— 这一调度效果,已经可以支撑行业内超大规模模型的训练需求;

国产化生态的落地支撑:华为云的这一国产化技术栈,已经在多个行业头部客户的项目中落地验证,包括能源、金融、政务等行业的超大规模算力集群项目 —— 其中的代表性项目,是某电力行业的国家级人工智能创新平台项目:该项目采用了华为云的昇腾 + 云原生技术栈,纳管了超过 1 万张昇腾 NPU 算力资源,支撑了该省电力行业的大模型训练、推理、业务分发等全链路 AI 业务负载。这一架构的落地,也标志着国产化算力技术栈,已经可以支撑行业级的大规模算力部署。

6.3 案例三:谷歌云(Google Cloud)

作为全球 AI 云原生领域的头部引领者,谷歌云的技术演进逻辑,是 “通过软硬件协同的深度优化,构建单位算力成本的全球竞争力”—— 其布局的核心,是通过云原生技术,将自研算力资源的成本优势,最大化释放给上层的 AI 业务。

其核心技术落地进展,可以总结为四个维度:

软硬件协同架构的适配:谷歌云的 AI 云原生架构,采用了 “自研 TPU 芯片 + GKE 云原生调度器 + 高性能智算网络 + 液冷” 的全链路适配方案 —— 从算力芯片层,到云原生调度层,到网络层,再到液冷层,全部采用自研技术方案;这一方案的核心,是通过云原生调度层,将 TPU 算力资源、网络资源、液冷资源的能力,进行统一的抽象调度,最大化释放算力资源的性能;

云原生调度层的优化:谷歌云的云原生调度层,在标准 K8s 框架之上,深度适配了 TPU 的硬件特性,以及 GKE 的高性能调度能力 —— 通过 TPU 的设备插件,K8s 集群可以高效识别底层的 TPU 算力资源;再通过 GKE 的调度器,将算力资源、网络资源、液冷资源,进行统一的调度匹配。此外,谷歌云还适配了 vLLM 推理引擎的负载优化能力 —— 结合 GKE 的弹性调度能力,它可以根据业务流量的实时变化,在 30 秒内完成千级规模 GPU 资源的扩缩容,满足业务的突发流量需求;

成本优化的效果验证:谷歌云的这一架构,实现了单位算力成本的行业级领先。在实际落地效果层面,谷歌云的直接芯片液冷技术,可以将服务器的性能提升 15%,同时将数据中心的电力能耗降低 20%;而云原生调度层的资源利用率优化效果,进一步将单位算力的成本降低了超过 30%—— 这一成本优势,直接转化为了谷歌云的市场定价优势:其算力服务的售价,较竞争对手低 30%-50%;

调度效率的效果验证:谷歌云的云原生调度层,支撑了全球范围内的超大规模算力集群的调度需求 —— 其调度效率的实测数据为:在 93 秒内完成 39000 个 Pod 的资源抢占调度,为高优先级的训练任务,腾出足够的算力资源空间;这一调度能力,支撑了谷歌云旗下 Gemini 大模型的训练、推理、全球分发等全链路 AI 负载需求 —— 这一架构的抗脆弱性效果,在多次业务突发流量峰值中得到了验证。

6.4 案例四:新华三与锐捷网络(智算网络供应商)

作为国内智算网络的头部供应商,新华三与锐捷网络的技术演进逻辑,是 “通过提供适配 AI 场景的高密智算网络方案,支撑云原生调度层的性能释放”—— 它们的技术能力,是云原生调度层,能够实现算力资源高效调度的关键底层支撑。

其核心技术落地进展,可以总结为两个维度:

新华三:在产品层面,新华三推出了 51.2T 槽位带宽的智算交换机方案。这一方案的核心特性,是可以支持 800G/1.6T 光模块的无阻塞线速转发,这一能力是支撑高密算力集群互联的关键前提;而在技术适配层面,新华三在 2026 年 1 月,联合 ICC 讯石完成了业界首次面向下一代 AI 智算集群的 CPO 直连 800G 光模块的互通技术演示 —— 这一方案,已经完成了与主流云厂商的云原生调度层适配;在实际落地场景中,新华三的智算交换机方案,已经在国内多个头部智算中心的项目中落地 —— 这些智算中心的组网方案,采用了 “新华三智算交换机 + 800G 光模块” 的组合方案;该方案与云原生调度层的 “拓扑感知” 调度策略适配,实现了网络转发效率的提升,为算力集群的调度效率提升,提供了网络级支撑;

锐捷网络:在产品层面,锐捷网络的智算交换机方案,已经完成了对高密算力集群互联的适配支持 —— 其核心特性是,支持对 RoCEv2 等高性能网络协议的优化适配,这一协议的优化效果,是高密算力集群互联的关键支撑。在技术适配层面,锐捷网络的智算交换机方案,已经完成了与字节跳动、火山引擎等头部云厂商的云原生调度层的适配,支撑了多个高密算力集群的网络互联需求;在实际落地场景中,锐捷的智算交换机方案,已经在国内多个头部智算中心项目中落地,适配了云原生调度层的 “拓扑感知” 调度策略 —— 调度器会根据网络的实际流量情况,将相关的任务 Pod,调度到同一机架或相邻机架的、网络延迟更低的算力节点上,降低跨节点网络延迟,提升整体的调度效率。

可以看到,新华三与锐捷网络的技术价值,是 “将网络设备的转发能力,与云原生调度层的调度逻辑适配”—— 只有实现了这一适配,云原生调度层,才能真正将算力资源的性能,充分释放给上层的 AI 业务。


7. 技术选型与行业落地建议
TECHNOLOGY SUMMIT
07

基于技术演进趋势及头部企业的落地实践结论,针对行业内不同类型的参与主体,给出以下技术选型建议及落地决策参考方向。

7.1 对技术决策者的建议

技术决策者的核心目标,是构建能够支撑长期业务发展、成本可控的 AI 基础设施架构,在技术选型和落地时,应重点关注以下四个维度的建议:

采用整体架构设计的思维,进行标准化技术选型:AI 云原生架构的落地,不是简单的技术产品堆叠,而是要构建能够覆盖 “算力资源层 + 云原生调度层 + 网络层 + 液冷层” 全链路的协同架构。技术选型的核心标准,是技术方案的标准化程度 —— 优先选择行业内成熟的、标准化的、可支持横向扩展的技术方案。其中,算力资源层的选型标准,是 “支持异构算力的云原生调度适配”;调度层的选型标准,是 “适配 AI 场景下的拓扑亲和性调度、资源强隔离、资源超额订购等核心特性”;网络层的选型标准,是 “支持高密算力集群的无阻塞互联,且与调度层的拓扑感知策略适配”;液冷层的选型标准,是 “支持高密算力的散热,且与调度层的调度策略适配”;

调度层选型时,需重点关注对 AI 场景的适配性:在选择调度层技术方案时,不能单纯以 “调度技术的先进度” 为核心选型标准,而是要重点关注方案对 AI 场景的适配效果 —— 特别是对异构算力的拓扑亲和性调度、对不同类型 AI 负载的混部调度、对大规模集群的调度扩展能力、以及对云边端混合场景的统一调度支持等。具体的选型参考标准为:若企业的算力资源以 NVIDIA GPU 为主,则方案的选型优先级是 “NVIDIA 官方的 K8s 调度方案 + Volcano 调度器”;若以昇腾 NPU 为主,则优先选择 “华为云的 CCE 平台 + Volcano 调度器”;若企业的算力资源是异构的混合架构,则优先选型 “通用的 K8s 集群 + Volcano 调度器 + 昇腾的设备插件”;此外,调度器的选型,一定要与上层 AI 业务的负载类型进行适配:如果是大模型推理类负载,需要优先选择适配 Kthena 调度架构的方案;如果是大模型训练类负载,需要优先选择适配 Gang Scheduling 协同调度的方案;

网络层选型时,需重点关注与调度层的适配性:在选择网络层技术方案时,不能单纯以 “网络转发能力的参数指标” 为核心选型标准,而是要重点关注方案与云原生调度层的 “拓扑感知” 调度策略的适配性 —— 这是实现 “网络资源调度与算力资源调度协同” 的前置条件。具体的选型参考标准为:优先选择行业内头部设备厂商的、已完成与主流云原生调度层适配验证的智算交换机方案、及 800G/1.6T 光模块配套方案;此外,网络架构的设计,必须充分考虑 “与调度层的协同”—— 在进行网络部署时,要同步将网络的物理拓扑结构、以及网络延迟数据,配置到云原生调度层的调度策略中;

分期实施,优先打通最优技术路径:AI 云原生架构的落地,是一个分阶段的持续迭代过程 —— 实施初期,不需要刻意追求 “100% 的资源利用率”,而是要优先打通从 “容器化部署 AI 业务” 到 “完成调度策略与硬件层资源的适配” 的全链路技术路径,验证技术方案的稳定性、可靠性、和实际效果;中期再逐步优化调度算法的参数,调整负载混部的配置策略,提升资源利用率;后期再结合业务的实际需求,完成混合云、多集群的调度适配,实现全链路资源的统一调度管理。

7.2 对行业投资者的建议

行业投资者的核心目标,是找准产业链上具备高增长确定性的核心价值环节 —— 投资逻辑,应从 “单一设备要素投资”,转向 “全链路协同投资”。

重点关注的投资方向,包括以下四个核心维度:

高密智算网络产业链环节:这是整个 AI 算力产业链中,增长确定性最高的环节 —— 智算网络设备的行业增量需求,将与算力集群的部署规模、以及光模块的需求增长,保持完全的正相关。从行业的竞争格局来看,国内头部厂商在这一领域,已经实现了技术国产化替代和份额的持续提升:其中,新华三在 800G 高端交换机领域的市占率已超过 20%,在国内政企客户市场占据绝对优势;锐捷网络在 AI 智算交换机领域的技术突破速度最快,且国内份额在持续提升;而中际旭创作为 800G/1.6T 光模块的头部供应商,已经拿到了海外头部厂商的长期订单 —— 这些环节的增长确定性,远高于产业链上游的其他通用环节;

液冷产业链环节:这是解决高密算力散热问题的关键技术环节 —— 液冷设备的需求增长幅度,将由高密算力集群的部署规模直接驱动,是整个算力基础设施建设中,价值量占比持续提升的核心环节;且这一领域的技术壁垒,相对集中在国内头部厂商手中 —— 如英维克、润泽科技等头部厂商,已经在国内智算中心项目中,占据了较高的市场份额;从行业级趋势来看,液冷在 AI 算力集群中的渗透率,将从 2025 年的不足 20%,提升到 2030 年的超过 50%—— 这一赛道的高增长确定性,极强;

云原生 AI 调度软件环节:这是整个 AI 算力产业链的 “核心枢纽”—— 决定了算力资源的实际利用率,是降本增效的关键支点。

这一领域的主要玩家,包括头部云厂商、垂直开源厂商、以及系统集成商等;但从行业级趋势来看,由于技术方案的适配成本较高,这一领域的市场份额,将向头部云厂商、及有大规模智算中心落地经验的系统集成商集中;需要重点关注的投资方向是,“可以适配国产化算力芯片、也支持多场景混合调度的成熟调度软件方案”—— 这类方案的技术适配性,更贴合国内政企客户的国产化替代需求;

有全链路协同能力的头部集成厂商环节:这类厂商的核心价值是 “技术方案的整合能力”—— 是连接算力、网络、调度、液冷等全链路环节的关键枢纽。从行业级趋势来看,客户的需求将从 “单纯采购设备”,转向 “采购成熟的全链路技术方案”;而这类头部集成厂商的技术方案整合能力,决定了其在产业链中的核心地位 —— 这类厂商的收入增长确定性,远高于产业链上游的其他通用设备厂商。

7.3 对一线开发者的建议

云原生 + AI 的融合场景,对开发者的技术能力栈,提出了复合型要求 —— 开发者的技术成长方向,需要从 “单一云资源管理能力”,转向 “复合型的全链路技术支撑能力”。

核心技术学习方向,集中在以下四个维度:

夯实云原生技术的基础能力,这是一切的前提:开发者必须夯实云原生技术的基础能力 —— 包括 K8s 的集群管理、调度策略、服务网格、可观测性等核心技术点,这是后续场景化学习的基础。

学习的参考路径为:

先夯实 Linux 基础、以及 Docker 容器化技术的基础能力;

再通过官方提供的免费动手实践课程,掌握 K8s 集群的基础操作、以及核心资源类型的使用方法;

之后,再深入学习 K8s 的调度器设计原理、以及设备插件的开发或适配使用方法;

最后,掌握在 K8s 集群上部署大模型推理服务的完整流程 —— 完成这一学习路径后,再进行场景化技术方案的适配实践。

深入学习 AI 场景下的调度技术细节,这是核心价值点:AI 场景下的调度逻辑,与传统企业级应用的调度逻辑差异巨大 —— 这是技术栈学习的核心难点。

开发者需要重点掌握以下技术点:

一是 “硬件拓扑亲和性调度” 的技术细节 —— 包括 NUMA、PCIe、以及网络拓扑等核心 Affinity 相关配置规则;

二是 “协同调度” 的技术细节 —— 包括 Gang Scheduling、以及资源队列的配置使用方法;

三是 “异构资源隔离与调度” 的技术细节 —— 包括对 GPU、NPU 等异构资源的隔离配置,以及调度规则等;

四是 “常用的 AI 调度插件” 的技术细节 —— 包括 Volcano、Kthena、以及昇腾的设备插件等;

五是 “大模型负载的调度配置” 的技术细节 —— 包括 Prefill 和 Decode 两类不同负载的调度策略、以及混部配置参数等;

补充学习网络、液冷等基础设施层的技术知识,这是关键支撑点:云原生 AI 技术的落地效果,不是由调度层单一环节决定的,而是由算力、网络、液冷、调度等全链路环节的协同效果决定的。

开发者需要补充了解网络、液冷等基础设施层的技术知识,理解 “基础设施层的资源特性,与调度策略之间的协同逻辑”—— 特别是网络的拓扑结构、以及液冷的散热能力数据,如何影响调度策略的生成。

具体的学习方向为:

一是理解高密智算网络的基本架构、以及关键技术特性 —— 包括 RoCEv2、CPO 直连、CLOS 架构等;

二是理解液冷技术的基本原理、以及关键技术指标 —— 包括散热能力、介质流量、功耗水平等;

三是了解云原生调度层,如何获取及使用这些基础设施层的实时数据,进行对应调度决策;

深入理解业务负载特征,这是落地效果的保障:技术的价值,终归是为业务服务的 —— 开发者需要深入理解 AI 场景下的负载特征,才能针对性地优化调度策略。

具体的学习方向为:

一是了解大模型训练、推理、数据加载等不同类型 AI 负载的资源需求特征,以及对应的优先级调度策略配置;

二是了解大模型推理的流量波动规律、及对应的弹性扩缩容配置策略;

三是掌握行业内成熟的 AI 负载混部方案,包括相关的调度配置参数;

四是学习如何通过调度策略,对 AI 负载的资源使用量进行精细化隔离和限制,保障关键业务的资源优先级抢占;

五是学习如何在集群中,快速部署大模型的推理服务,以及如何对这类服务进行调优、排查定位故障 —— 只有理解了业务的负载特征,才能将技术方案的价值,最大化释放给业务。


8. 结论

AI 与云原生的融合,已经从行业级的 “技术选型策略”,彻底转向 “支撑业务的技术刚需”—— 云原生已经成为大模型的标准部署底座。

这一技术范式的核心逻辑是,通过云原生的精细化调度与网络、液冷等基础设施层资源的协同,将高价值的算力资源,精准匹配到业务场景的刚需上 —— 实现算力资源的高效配置,将单位算力的 TCO,控制在企业可承受区间内。

从技术层面看,行业的技术架构已经形成三层成熟架构:

底层资源层:以 “白牌交换机 + 800G/1.6T 光模块” 的高密智算网络为互联支撑,以液冷技术为散热支撑,构建了高密、低延时、高可靠的算力资源运行环境;

中间调度层:以 K8s 为标准核心编排框架,辅以 Volcano、Kthena 等 AI 场景化调度插件,完成对异构算力资源的的抽象化调度和分配;

上层业务层:以云原生的方式,承载大模型的训练、推理、分发等全链路 AI 负载。

从产业层面看,行业已经进入 “普惠化大规模商用” 的成熟阶段:

核心动力:行业的增长动力,从头部企业的 “超大规模集群新建需求”,转向政企客户的 “标准化方案部署需求” 及 “混合云架构改造需求”;

竞争逻辑:企业的核心竞争力,已经从 “技术资源的稀缺性争夺”,转向 “单位算力成本的效率竞争”;

落地模式:“液冷 + 高密智算网络 + 云原生混合部署” 的组合方案,成为行业级的标准降本解决方案;

市场格局:国内厂商在智算网络、液冷等关键基础设施领域的国产化替代加速,份额持续提升,而头部云厂商在调度层的技术优势,已经转化为差异化的成本竞争力;

增长预期:根据公开行业预测数据,国内 AI 云市场的高增长,将持续到 2030 年之后 —— 其中 MaaS 层的增速,远超行业平均水平,这一趋势将持续拉动对云原生技术的需求增长。

总的来说,AI 云原生的技术范式,已经完成技术验证阶段,进入到规模化普惠商用的成熟阶段;行业的发展重心,已经从 “技术架构的优化验证”,转向 “如何在成本最优的前提下,稳定支撑 AI 业务的大规模商用落地”—— 这一技术范式,已经成为支撑 AI 行业长期健康发展的关键基石。

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