6月25日消息(邵鹏慧)近日,在“2024中国光网络研讨会”上,中国联通研究院副院长唐雄燕发表题为《面向智算互联的全光底座技术与实践》的主题演讲。
唐雄燕指出,光网络作为智算互联网坚实底座,无论是广域联网还是数据中心内部联网,都有新进展。在广域方面,C+L波段400G骨干传输已进入商用阶段,800G传输验证也已启动,空芯光纤作为低时延的传输媒介是现在最大的研究的热点;在智算中心内部,智算互联带来对高速光模块的巨大的需求,各种技术创先涌现,需要持续降低单位带宽连接的功耗和成本,同时提升智能运维能力。
AI激发智算需求,对智算互联网提出需求
唐雄燕表示,以大模型为代表的新一轮AI驱动智算快速发展,AI大模型迭代迅速,对包括算力、运力及存力的算力基础设施提出更大挑战。算、存、运一体协同的算力基础设施才能发挥算力最大价值,需要构建算网协同的智算互联网实现算力集合和协同,以网强算。
近年来,我国积极推进算力网络建设,实施“东数西算”战略,构建全国一体化算力网,算力规模飞速增长,智算发展迅猛。推进“东数西算”能够将算力资源集合应用,智算互联和以网强算是增强智算能力的重要的手段。
唐雄燕指出,我国高端算力芯片较为欠缺,能否将芯片通过网络方式集合起来,对智算互联网提出要求。如何构建较好的智算互联网,包括广域网、数据中心网络以及算网大脑,是中国联通近年来攻破的主线工作。中国联通将这称为“智算互联全光底座”,为实现算力高效互联和一跳灵活入算,需要构建低时延圈、高可靠、灵活带宽、光电协同、智能敏捷的全光底座。
智算广域互联:400G进入商用,800G即将到来
光网络是智算互联网的坚实底座,包括智算广域互联和智算中心内部互联,为满足对全光底座的要求,中国联通从广域联网以及内部联网做了相关推进工作,向绿色超宽、智能敏捷、超低时延、安全可靠和经济高效的方向发展。
对于智算广域互联,中国联通主要工作为400G传输与组网商用。今年是400G长途骨干商用元年。在骨干网应用中,系统工作频谱从C波段扩展至C+L波段,目前已实现了WSS的C+L一体化,宽带一体化的OTU,以及光放大器,仍在攻关中。2023年上半年,中国联通在浙江、广东、河南、山东等省干网络完成PCS-16QAM 400G新技术试验网测试。目前中国联通正在推进400G技术在联通现网的部署应用,构建400G智算互联网。
同时,800G传输验证也已同步启动。唐雄燕介绍,浙江联通通过现有G.652光纤资源和现网400G传输系统平滑升级到800G,表明800G可以满足城域范围大容量互联应用,有助于进一步降低此类场景的单位比特的成本。此外,中国联通联合上海诺基亚贝尔和长飞公司,完成800G在C波段的实验室极限传输试验,支持3000kmG.654.E光纤的超长距离传输,800G的到来指日可待。
在广域互联中,智算对数据丢包较为明显,需要做长距无损传输,面向东数西算的全光直连需求,中国联通开展了DC间高通量高性能长距离RDMA无损传输试验,首次实现了基于OTN无损流控和端网协同拥塞控制的3000公里长距RDMA流量传输现网验证,端口带宽利用率从20%提升到90%以上,为远程协同智算奠定了技术基础。
与此同时,中国联通也在积极探索新型光纤的应用。唐雄燕表示,G.654.E光纤已经在三大运营商的骨干网络大规模建设,支撑400G长距离传输;中国联通的“新八纵八横”将进一步扩大G.654E光纤部署,但在城域网络部署G.654.E光纤,则需要进一步优化和降低成本。在谈到具备更低时延、更低衰减、更小非线性的空芯光纤时,唐雄燕指出,空芯光纤能够把时延降低近三分之一,优势非常明显,中国联通目前正在进行技术验证,推动相关领域发展。
智算中心内部互联:提升光模块速率,降低能耗和成本
对于智算中心内部互联,智算互联带来对高速光模块的巨大的需求。当前,高速互联光模块不断创新,出现光电共封装(CPO)、线性驱动光模块(LPO)及half-LPO变种(LRO/TRO)等多种方式,持续降低单位带宽连接的功耗和成本。“单波200G技术逐步成熟,但是对于LPO能否工作在单通道200G,业内尚未达成一致。”唐雄燕强调。
纯电交换向光交换/光电融合演进。唐雄燕介绍,数据中心内互联架构从电交换向光电混合/光交换演进,可以充分发挥光连接和光交换大带宽低时延低功耗等优势。光交换,包括光路交换(OCS)、光包交换(OPS)以及光突发交换(OBS)等,把OCS引入到数据中心组网技术是一个重要方向,能够将功耗大幅下降。
在谈到光交换技术时,唐雄燕表示,数据中心光交换技术也是目前的热点。在OFC2024期间,光迅和Coherent均发布了用于数据中心光交换的OCS设备。Polatis在OFC2023年发布相应产品。在ECOC2023期间,中国联通联合北京邮电大学现场展示了光电混合交换样机系统。
谈及智能运维,唐雄燕表示在智算数据中心组网中,用到海量不同类型、不同速率的光模块。如何提升数据中心网络的智能化和自动化运维,从而提高网络的稳定性和可用性,降低运营成本,是当前面临的难题。
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