中國信通院趙文玉：智算與光互聯(lián)雙向賦能 “四高”成為典型發(fā)展態(tài)勢

4月17日消息（苡臻）過去幾年，大模型掀起算力基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的“軍備競賽”，對用于數(shù)據(jù)中心光互聯(lián)的高速數(shù)通光模塊需求顯著增長，且速率從400G迅速迭代到800G，再到1.6T。在此背景下，“超大規(guī)模智算中心：1.6T時代的全光互聯(lián)”研討會于4月17日下午舉辦，就智算中心內(nèi)光互聯(lián)進行深入探討，展示光互連技術(shù)的最新進展情況，介紹未來發(fā)展趨勢， 推動智算中心互聯(lián)技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展。

會上，中國信息通信研究院技術(shù)與標準所副所長趙文玉發(fā)表題為“超高速智算光互聯(lián)技術(shù)及發(fā)展展望”的主題演講。他表示，我國出臺系列政策布局算力基礎(chǔ)設(shè)施快速發(fā)展，智能算力需求激增，高性能智算中心網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建成為熱點。智算與光互聯(lián)雙向賦能，更高速率、更高能效、更高集成、更高智能（“四高”）成為光互聯(lián)技術(shù)發(fā)展趨勢。

超高速智算光互聯(lián)發(fā)展態(tài)勢

趙文玉指出，光互聯(lián)已成為智算領(lǐng)域博弈新焦點。生成式人工智能（AI）呈現(xiàn)蓬勃發(fā)展態(tài)勢，預(yù)計未來五年全球算力規(guī)模仍將以超過50%的速度增長，其中光互聯(lián)是智算基礎(chǔ)設(shè)施的核心支撐。智算領(lǐng)域技術(shù)、產(chǎn)業(yè)、市場層面競爭日趨激烈，光互聯(lián)或?qū)⒊蔀?a href="http://www.picoinsstore.com/AI_1.html" target="_blank" class="keylink">AI領(lǐng)域博弈新戰(zhàn)場，更高速率、更高能效、更高集成和更高智能成為典型發(fā)展態(tài)勢。

當前，智算中心相關(guān)互聯(lián)協(xié)議技術(shù)競相發(fā)展。智算中心內(nèi)網(wǎng)絡(luò)以IB與以太網(wǎng)方案為主，前者以性能取勝，后者因其開放性與性價比在AI大模型訓練網(wǎng)絡(luò)中的占比正在提升。

接下來，他具體介紹了超高速智算光互聯(lián)“四高”發(fā)展態(tài)勢。

更高速率方面，400G新多模方案提出，預(yù)計今年內(nèi)發(fā)布。國內(nèi)外800G標準化布局基本成熟，正向T+演進延伸?；贗II-V/硅光/薄膜鈮酸鋰/PLZT等材料平臺，多項單波200G/400G調(diào)制技術(shù)方案競相推出，1.6T /3.2T速率新樣品不斷展示。

800G正占據(jù)短距互聯(lián)主流，交換機容量、光口/電口速率持續(xù)增長，800G以太網(wǎng)光模塊銷量大幅提升。同時，隨著智算需求和1.6T技術(shù)日益成熟，1.6T有望年內(nèi)逐步走向應(yīng)用。

此外，長距相干傳輸互聯(lián)速率持續(xù)提升。400G技術(shù)體系基本完善，干線啟動規(guī)模部署；800G/1.6T加快技術(shù)標準研究，啟動試點驗證。

更高能效方面，服務(wù)器機柜間互聯(lián)采用光學方式，單通道速率正在從100G向200G演進，線性方案是降低能耗的有效途徑。且線性方案的技術(shù)及產(chǎn)業(yè)應(yīng)用探索加速，LPO應(yīng)用推廣在途，LRO更支撐更好的兼容性。

CPO熱點持續(xù)，未來將與可插拔模塊并存發(fā)展。數(shù)據(jù)中心正在向數(shù)十萬卡的超大集群擴張，驅(qū)動CPO發(fā)展提速，光模塊廠商面臨重要時間窗口，預(yù)計未來3到4年逐步起量，重點側(cè)重1.6T+模塊。面向算存高速互聯(lián)的OIO持續(xù)演進。

新型光纖助力構(gòu)建高速大容量低時延互聯(lián)通道。超低損光纖成為智算中心間互聯(lián)應(yīng)用優(yōu)配，適配400G+超高速長距離、C+L多波段大容量，提升網(wǎng)間互聯(lián)性能；空芯光纖在智算中心內(nèi)/間互聯(lián)未來應(yīng)用具有潛在優(yōu)勢：具備低時延、大帶寬、低損耗等特性，提升互聯(lián)性能。

更高集成方面，硅光技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢及潛力可期。硅光結(jié)合微電子和光子優(yōu)勢且CMOS兼容，應(yīng)用潛力巨大，市場持續(xù)強勁增長態(tài)勢。數(shù)通是其最主要應(yīng)用領(lǐng)域，單通道200G賽道集成度優(yōu)勢凸顯。此外，硅光直調(diào)直檢與相干方案在電信領(lǐng)域也得到廣泛應(yīng)用。

硅光制備日益引起業(yè)界巨頭關(guān)注。領(lǐng)先硅光平臺依托其強大的芯片加工制造和先進封裝能力，在芯片級光互聯(lián)方面不斷取得新突破。

薄膜鈮酸鋰成為高帶寬器件熱門方案。薄膜鈮酸鋰相對于體鈮酸鋰提供了更好的模式約束和更低的驅(qū)動電壓，使其成為超高帶寬應(yīng)用的理想選擇。

更高智能方面，AI助力提升智算中心光互聯(lián)運維效率。其中，網(wǎng)絡(luò)運維管理智能體可促進智算中心運維管理能力提升，多維度AI化網(wǎng)絡(luò)管理增強光電鏈路健康度。

另外，也介紹了國際標準化組織IPEC（國際光電委員會）近期在高速光互聯(lián)技術(shù)及標準化方面的工作進展情況。

演講最后，趙文玉表示，人工智能+等引發(fā)諸多創(chuàng)新業(yè)務(wù)與應(yīng)用承載需求，面向智算應(yīng)用的高速互聯(lián)技術(shù)應(yīng)用場景可期。希望產(chǎn)學研用各主體協(xié)同聚力共推光通信技術(shù)與產(chǎn)業(yè)革新演進，賦能新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展。

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