AI驱动智算需求激增，下一代光互联技术时不我待

5月25日消息（水易）当前新一轮科技革命和产业变革加速演进，人工智能、云计算、大数据、量子信息等数字科技迅猛发展，特别是以ChatGPT为代表的大模型出现，推动了数字科技加速进入人工智能时代。

数据中心已经成为全球范围内的基础设施，数量和规模不断扩大，对数据传输和互联技术的需求也越来越高。光互联技术作为一种高速、可靠、低延迟的通信技术，在数据中心领域具有广泛的应用前景。

在此背景下，5月23日，CIOE中国光博会与C114通信网联合举办“2024中国光通信高质量发展论坛”第四场研讨会——“AI时代：数据中心光互联技术新趋势”。邀请电信运营商、互联网服务商、云计算厂商、模块芯片商、科研院所、业内专家，深入探讨光互联和全光交换的应用及其面临的机遇和挑战。

AI驱动智算需求激增，网络亟待变革

AI大模型的出现，驱动新型算力基础设施建设不断发展，传统数据中心加速向智算中心转型。数据显示，截至2023年底，我国智能算力规模突破230EFLOPS，全面超过通用算力，并且差距逐渐拉开。

中国信通院技术与标准所副所长赵文玉介绍，以GPT为代表的人工智能大模型突破性进展激发全球智能算力发展热潮，千卡算力芯片构建的集群将成为千亿参数大模型训练的标配，如何加速构建高性能网络以支撑智能算力发展需求成为业界关注热点。

中国移动研究院基础网络所副所长程伟强指出，全球智能算力需求快速增长，亟需构建标准统一、技术领先、软硬协同、兼容开放的新型智算中心（NICC）技术体系。其中，智算中心网络用于连接CPU、GPU、内存等池化异构算力资源，贯穿数据计算、存储全流程，网络性能增强对提升智算中心整体算力水平具有关键意义。

中国电信研究院高级工程师刘昊表示，AI大模型的出现，驱动新型算力基础设施建设不断发展，传统数据中心加速向智算中心转型，对网络的规模、时延、带宽和可靠性等方面提出新的发展需求与挑战。

中国联通研究院光传输领域首席研究员沈世奎表示，在东数西算战略背景下，行业内均在致力于提供架构先进、安全可靠、服务卓越的智算服务，在智算高通量广域互联和数据中心内部组网中，光网络都有着不可替代的作用，且越来越重要。

互联网企业作为大模型业务的主要参与者，对智算的要求有着自己的理解。阿里巴巴集团光网络技术专家陈钦表示，AI大模型训练对光互联的稳定性要求极高，光模块的软硬件都需要迭代升级。百度资深工程师周谞认为大模型参数增长非常快，数据中心内光宽带如何跟上节奏，成为非常重要的议题，另外数据中心间传输稳定性要求也更高。京东光互联架构师陈琤表示，智算网络对于光互连的要求主要集中于大带宽、低成本和低延时。

明确场景需求，下一代光互联时不我待

面对智算中心对网络提出的新需求、新挑战。赵文玉指出，光互联技术作为一种高速、可靠、低延迟的通信技术，在智算中心领域具有广泛的应用前景。希望产学研用各主体协同聚力共推光通信技术与产业革新演进，赋能和支撑新质生产力发展。

当前，业界智算中心高性能网络创新主要分为两个方向，一是基于现有以太网优化，二是革新底层以太网方案。程伟强介绍，中国公司主导的全调度以太网（GSE）属于革新方案，能够最大限度兼容以太网生态，构建无阻塞、高带宽、低时延的新型智算中心网络，形成标准开放的技术体系，助力AI产业发展。

沈世奎指出，光网络将在智算数据中心广域互联、智算数据中心内部组网方面发挥重要作用，从而驱动算力需求蓬勃发展、算力资源优化配置，提升算力服务安全可靠性，为算力时代发展奠定坚实基础。

AI大模型的持续火热，对算力的需求持续攀升，超大规模智算中心资源日渐稀缺，通过对跨区域中小型智算中心进行组网，实现远距离算力协同调度成为趋势。在刘昊看来，拉远场景下开放的智算光网络系统有助于提高模型训练效率，中国电信盒式波分设备支持城域组网，具备向800G演进的水平，其开放解耦的特征能够支撑智算拉远场景应用。

光模块作为数据中心内部以及数据中心之间连接的重要技术，在智算中心网络需求下，800G光模块开始崭露头角。面对光模块大规模部署应用，成本和功耗问题日益显著，打造绿色、低碳的智算中心势在必行。

如何降低光模块的功耗，陈钦表示最直接的手段就是去掉或减少DSP在光模块内部的使用，也就是被讨论的技术热点：LPO、TRO、CPO技术。周谞表示，随着GPU互联对功耗，带宽的要求，CPO将有可能成为GPU互联的一种重要方案。陈琤认为，在降低光互连低成本问题中，硅基光子技术是潜在的降成本方案之一，线性直驱光模块LPO/LRO当前也是比较热门的应用方向。

产业链协同，加速技术创新应用落地

为促进光互联技术在AI算力中的应用，苏州熹联光芯微电子科技有限公司首席架构师兼研发高级副总周秋桂介绍，Sicoya研发推出的EPIC解决方案，通过将电学元件和光学元件单片集成在同一个硅芯片中的方法，在成本、电源效率、数据密度和生产可扩展性等方面带来了颠覆性优势，能够实现单通道大于200Gbps的超高数据速率。

联合微电子中心有限责任公司硅光设计工程师翟文豪介绍，CUMEC同时具备硅光和3D集成工艺，致力于构建产硅光产学研合作生态。CUMEC's PDK的产品包括：硅光、PDK、光栅耦合器等无源器件，以及调制器、探测器等有源器件。CUMEC's PDK作为硅光工艺和三维集成工艺的开放工艺平台，正在研发硅光加TSV集成工艺，期待与业界同仁共同探讨交流，深入合作。

北京弘光向尚科技有限公司产品研发总监李志伟介绍，弘光向尚专注于新一代硅光集成芯片的设计和生产，公司汇聚全球硅光领域的顶级专家，积累了硅光芯片产品设计、Foundry、封测的完整供应链，愿与硅光技术产业链上下游的合作伙伴一起繁荣生态圈，共同推动国内硅光产业高质量发展，为中国新基建作出贡献。

诺基亚贝尔基础网络业务集团光网络事业部、企业与互联网市场业务总监朱宁介绍，诺基亚贝尔可以提供全系列的DSP解决方案，包括16纳米、7纳米、5纳米、3纳米，每一个制程代际都没有缺失，用户可以灵活的根据实际需求，选择最合适的波特率，以及最合适的单载波速率，组合出最高的频谱效率和最佳的成本。同时，诺基亚还在不断强化应用场景优化设计的DSP，硅光器件，以及集成和封装方面的垂直生态整合能力，满足用户数据中心互联的各种场景需求，和用户一起构建面向未来的高速数据中心光互联的解决方案。

“2024中国光通信高质量发展论坛”是由CIOE中国光博会与C114通信网联合推出的大型研讨会系列活动，以“光联万物，智创未来”为主题，通过多场专题论坛、线上研讨会、闭门研讨会等形式，聚焦产业链薄弱环节，瞄准技术未来演进方向，发掘热点应用场景，群策群力，贡献行业价值，进一步助力我国光通信产业高质量发展。

下一场线上研讨会将于6月20日举办，以“工业PON技术研讨会”为主题，围绕工业PON技术的产业痛点与堵点进行技术探讨。

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