AI驅(qū)動(dòng)智算需求激增，下一代光互聯(lián)技術(shù)時(shí)不我待

5月25日消息（水易）當(dāng)前新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革加速演進(jìn)，人工智能、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、量子信息等數(shù)字科技迅猛發(fā)展，特別是以ChatGPT為代表的大模型出現(xiàn)，推動(dòng)了數(shù)字科技加速進(jìn)入人工智能時(shí)代。

數(shù)據(jù)中心已經(jīng)成為全球范圍內(nèi)的基礎(chǔ)設(shè)施，數(shù)量和規(guī)模不斷擴(kuò)大，對(duì)數(shù)據(jù)傳輸和互聯(lián)技術(shù)的需求也越來(lái)越高。光互聯(lián)技術(shù)作為一種高速、可靠、低延遲的通信技術(shù)，在數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。

在此背景下，5月23日，CIOE中國(guó)光博會(huì)與C114通信網(wǎng)聯(lián)合舉辦“2024中國(guó)光通信高質(zhì)量發(fā)展論壇”第四場(chǎng)研討會(huì)——“AI時(shí)代：數(shù)據(jù)中心光互聯(lián)技術(shù)新趨勢(shì)”。邀請(qǐng)電信運(yùn)營(yíng)商、互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)商、云計(jì)算廠商、模塊芯片商、科研院所、業(yè)內(nèi)專家，深入探討光互聯(lián)和全光交換的應(yīng)用及其面臨的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。

AI驅(qū)動(dòng)智算需求激增，網(wǎng)絡(luò)亟待變革

AI大模型的出現(xiàn)，驅(qū)動(dòng)新型算力基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不斷發(fā)展，傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心加速向智算中心轉(zhuǎn)型。數(shù)據(jù)顯示，截至2023年底，我國(guó)智能算力規(guī)模突破230EFLOPS，全面超過(guò)通用算力，并且差距逐漸拉開。

中國(guó)信通院技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)所副所長(zhǎng)趙文玉介紹，以GPT為代表的人工智能大模型突破性進(jìn)展激發(fā)全球智能算力發(fā)展熱潮，千卡算力芯片構(gòu)建的集群將成為千億參數(shù)大模型訓(xùn)練的標(biāo)配，如何加速構(gòu)建高性能網(wǎng)絡(luò)以支撐智能算力發(fā)展需求成為業(yè)界關(guān)注熱點(diǎn)。

中國(guó)移動(dòng)研究院基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)所副所長(zhǎng)程偉強(qiáng)指出，全球智能算力需求快速增長(zhǎng)，亟需構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一、技術(shù)領(lǐng)先、軟硬協(xié)同、兼容開放的新型智算中心（NICC）技術(shù)體系。其中，智算中心網(wǎng)絡(luò)用于連接CPU、GPU、內(nèi)存等池化異構(gòu)算力資源，貫穿數(shù)據(jù)計(jì)算、存儲(chǔ)全流程，網(wǎng)絡(luò)性能增強(qiáng)對(duì)提升智算中心整體算力水平具有關(guān)鍵意義。

中國(guó)電信研究院高級(jí)工程師劉昊表示，AI大模型的出現(xiàn)，驅(qū)動(dòng)新型算力基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不斷發(fā)展，傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心加速向智算中心轉(zhuǎn)型，對(duì)網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模、時(shí)延、帶寬和可靠性等方面提出新的發(fā)展需求與挑戰(zhàn)。

中國(guó)聯(lián)通研究院光傳輸領(lǐng)域首席研究員沈世奎表示，在東數(shù)西算戰(zhàn)略背景下，行業(yè)內(nèi)均在致力于提供架構(gòu)先進(jìn)、安全可靠、服務(wù)卓越的智算服務(wù)，在智算高通量廣域互聯(lián)和數(shù)據(jù)中心內(nèi)部組網(wǎng)中，光網(wǎng)絡(luò)都有著不可替代的作用，且越來(lái)越重要。

互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)作為大模型業(yè)務(wù)的主要參與者，對(duì)智算的要求有著自己的理解。阿里巴巴集團(tuán)光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專家陳欽表示，AI大模型訓(xùn)練對(duì)光互聯(lián)的穩(wěn)定性要求極高，光模塊的軟硬件都需要迭代升級(jí)。百度資深工程師周谞認(rèn)為大模型參數(shù)增長(zhǎng)非常快，數(shù)據(jù)中心內(nèi)光寬帶如何跟上節(jié)奏，成為非常重要的議題，另外數(shù)據(jù)中心間傳輸穩(wěn)定性要求也更高。京東光互聯(lián)架構(gòu)師陳琤表示，智算網(wǎng)絡(luò)對(duì)于光互連的要求主要集中于大帶寬、低成本和低延時(shí)。

明確場(chǎng)景需求，下一代光互聯(lián)時(shí)不我待

面對(duì)智算中心對(duì)網(wǎng)絡(luò)提出的新需求、新挑戰(zhàn)。趙文玉指出，光互聯(lián)技術(shù)作為一種高速、可靠、低延遲的通信技術(shù)，在智算中心領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。希望產(chǎn)學(xué)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(jìn)，賦能和支撐新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展。

當(dāng)前，業(yè)界智算中心高性能網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)新主要分為兩個(gè)方向，一是基于現(xiàn)有以太網(wǎng)優(yōu)化，二是革新底層以太網(wǎng)方案。程偉強(qiáng)介紹，中國(guó)公司主導(dǎo)的全調(diào)度以太網(wǎng)（GSE）屬于革新方案，能夠最大限度兼容以太網(wǎng)生態(tài)，構(gòu)建無(wú)阻塞、高帶寬、低時(shí)延的新型智算中心網(wǎng)絡(luò)，形成標(biāo)準(zhǔn)開放的技術(shù)體系，助力AI產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

沈世奎指出，光網(wǎng)絡(luò)將在智算數(shù)據(jù)中心廣域互聯(lián)、智算數(shù)據(jù)中心內(nèi)部組網(wǎng)方面發(fā)揮重要作用，從而驅(qū)動(dòng)算力需求蓬勃發(fā)展、算力資源優(yōu)化配置，提升算力服務(wù)安全可靠性，為算力時(shí)代發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

AI大模型的持續(xù)火熱，對(duì)算力的需求持續(xù)攀升，超大規(guī)模智算中心資源日漸稀缺，通過(guò)對(duì)跨區(qū)域中小型智算中心進(jìn)行組網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離算力協(xié)同調(diào)度成為趨勢(shì)。在劉昊看來(lái)，拉遠(yuǎn)場(chǎng)景下開放的智算光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)有助于提高模型訓(xùn)練效率，中國(guó)電信盒式波分設(shè)備支持城域組網(wǎng)，具備向800G演進(jìn)的水平，其開放解耦的特征能夠支撐智算拉遠(yuǎn)場(chǎng)景應(yīng)用。

光模塊作為數(shù)據(jù)中心內(nèi)部以及數(shù)據(jù)中心之間連接的重要技術(shù)，在智算中心網(wǎng)絡(luò)需求下，800G光模塊開始嶄露頭角。面對(duì)光模塊大規(guī)模部署應(yīng)用，成本和功耗問(wèn)題日益顯著，打造綠色、低碳的智算中心勢(shì)在必行。

如何降低光模塊的功耗，陳欽表示最直接的手段就是去掉或減少DSP在光模塊內(nèi)部的使用，也就是被討論的技術(shù)熱點(diǎn)：LPO、TRO、CPO技術(shù)。周谞表示，隨著GPU互聯(lián)對(duì)功耗，帶寬的要求，CPO將有可能成為GPU互聯(lián)的一種重要方案。陳琤認(rèn)為，在降低光互連低成本問(wèn)題中，硅基光子技術(shù)是潛在的降成本方案之一，線性直驅(qū)光模塊LPO/LRO當(dāng)前也是比較熱門的應(yīng)用方向。

產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同，加速技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用落地

為促進(jìn)光互聯(lián)技術(shù)在AI算力中的應(yīng)用，蘇州熹聯(lián)光芯微電子科技有限公司首席架構(gòu)師兼研發(fā)高級(jí)副總周秋桂介紹，Sicoya研發(fā)推出的EPIC解決方案，通過(guò)將電學(xué)元件和光學(xué)元件單片集成在同一個(gè)硅芯片中的方法，在成本、電源效率、數(shù)據(jù)密度和生產(chǎn)可擴(kuò)展性等方面帶來(lái)了顛覆性優(yōu)勢(shì)，能夠?qū)崿F(xiàn)單通道大于200Gbps的超高數(shù)據(jù)速率。

聯(lián)合微電子中心有限責(zé)任公司硅光設(shè)計(jì)工程師翟文豪介紹，CUMEC同時(shí)具備硅光和3D集成工藝，致力于構(gòu)建產(chǎn)硅光產(chǎn)學(xué)研合作生態(tài)。CUMEC's PDK的產(chǎn)品包括：硅光、PDK、光柵耦合器等無(wú)源器件，以及調(diào)制器、探測(cè)器等有源器件。CUMEC's PDK作為硅光工藝和三維集成工藝的開放工藝平臺(tái)，正在研發(fā)硅光加TSV集成工藝，期待與業(yè)界同仁共同探討交流，深入合作。

北京弘光向尚科技有限公司產(chǎn)品研發(fā)總監(jiān)李志偉介紹，弘光向尚專注于新一代硅光集成芯片的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)，公司匯聚全球硅光領(lǐng)域的頂級(jí)專家，積累了硅光芯片產(chǎn)品設(shè)計(jì)、Foundry、封測(cè)的完整供應(yīng)鏈，愿與硅光技術(shù)產(chǎn)業(yè)鏈上下游的合作伙伴一起繁榮生態(tài)圈，共同推動(dòng)國(guó)內(nèi)硅光產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，為中國(guó)新基建作出貢獻(xiàn)。

諾基亞貝爾基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)集團(tuán)光網(wǎng)絡(luò)事業(yè)部、企業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)業(yè)務(wù)總監(jiān)朱寧介紹，諾基亞貝爾可以提供全系列的DSP解決方案，包括16納米、7納米、5納米、3納米，每一個(gè)制程代際都沒(méi)有缺失，用戶可以靈活的根據(jù)實(shí)際需求，選擇最合適的波特率，以及最合適的單載波速率，組合出最高的頻譜效率和最佳的成本。同時(shí)，諾基亞還在不斷強(qiáng)化應(yīng)用場(chǎng)景優(yōu)化設(shè)計(jì)的DSP，硅光器件，以及集成和封裝方面的垂直生態(tài)整合能力，滿足用戶數(shù)據(jù)中心互聯(lián)的各種場(chǎng)景需求，和用戶一起構(gòu)建面向未來(lái)的高速數(shù)據(jù)中心光互聯(lián)的解決方案。

“2024中國(guó)光通信高質(zhì)量發(fā)展論壇”是由CIOE中國(guó)光博會(huì)與C114通信網(wǎng)聯(lián)合推出的大型研討會(huì)系列活動(dòng)，以“光聯(lián)萬(wàn)物，智創(chuàng)未來(lái)”為主題，通過(guò)多場(chǎng)專題論壇、線上研討會(huì)、閉門研討會(huì)等形式，聚焦產(chǎn)業(yè)鏈薄弱環(huán)節(jié)，瞄準(zhǔn)技術(shù)未來(lái)演進(jìn)方向，發(fā)掘熱點(diǎn)應(yīng)用場(chǎng)景，群策群力，貢獻(xiàn)行業(yè)價(jià)值，進(jìn)一步助力我國(guó)光通信產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。

下一場(chǎng)線上研討會(huì)將于6月20日舉辦，以“工業(yè)PON技術(shù)研討會(huì)”為主題，圍繞工業(yè)PON技術(shù)的產(chǎn)業(yè)痛點(diǎn)與堵點(diǎn)進(jìn)行技術(shù)探討。

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