新需求、新方向、新指標(biāo)：信通院張海懿全面解讀全光品質(zhì)運(yùn)力怎么建

8月24日專稿（蔣均牧）伴隨數(shù)字經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，算力作為新型生產(chǎn)力的代表，在科技進(jìn)步、產(chǎn)業(yè)升級(jí)和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展等方方面面發(fā)揮著日益突出的驅(qū)動(dòng)作用?！吨袊?guó)綜合算力指數(shù)（2023年）》報(bào)告顯示，截至今年6月底，我國(guó)算力總規(guī)模達(dá)到197EFLOPS，同比增長(zhǎng)30%。

“算力為源，運(yùn)力為渠”，算力的高水平發(fā)展離不開高品質(zhì)運(yùn)力的支持，兩者緊密結(jié)合方能構(gòu)筑數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代堅(jiān)實(shí)底座。當(dāng)下，我們正身處算力需求大爆炸的新的歷史節(jié)點(diǎn)，尤其生成式人工智能（AIGC）的興起對(duì)網(wǎng)絡(luò)各維度性能提出了更高要求，加速運(yùn)力技術(shù)演進(jìn)和服務(wù)能力升級(jí)、推進(jìn)運(yùn)力與算力協(xié)同發(fā)展時(shí)不我待。

在2023中國(guó)算力大會(huì)·全光品質(zhì)運(yùn)力論壇上，中國(guó)信息通信研究院技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)研究所所長(zhǎng)張海懿立足算力應(yīng)用發(fā)展對(duì)運(yùn)力的需求，探討了全光運(yùn)力目標(biāo)架構(gòu)、關(guān)鍵技術(shù)和成功實(shí)踐，并發(fā)布全光運(yùn)力評(píng)估指數(shù)2.0，為未來(lái)運(yùn)力發(fā)展方向及演進(jìn)路線提供了必要指引。

新需求：全光運(yùn)力成核心底座

在政策和市場(chǎng)的良性引導(dǎo)下，我國(guó)算網(wǎng)協(xié)同發(fā)展取得了喜人進(jìn)展，“以網(wǎng)強(qiáng)算，以算促網(wǎng)”的產(chǎn)業(yè)共識(shí)深入人心。同時(shí)，隨著“東數(shù)西算”工程的全面推進(jìn)和算力與千行百業(yè)、各個(gè)場(chǎng)景的深度融合，運(yùn)力作為連接用戶、數(shù)據(jù)、算力和應(yīng)用的重要橋梁也亟需升級(jí)迭代，以O(shè)TN為代表的全光運(yùn)力憑借超大帶寬、超低時(shí)延、安全可靠等優(yōu)勢(shì)，成為網(wǎng)絡(luò)運(yùn)力的核心底座，張海懿指出。

目前，國(guó)內(nèi)三大運(yùn)營(yíng)商均在積極布局全光運(yùn)力建設(shè)，開展400G建設(shè)及試運(yùn)行。例如中國(guó)電信建成大灣區(qū)首張400G全光運(yùn)力網(wǎng)，在ChinaNet骨干網(wǎng)完成400GE IP+光長(zhǎng)途傳輸現(xiàn)網(wǎng)試點(diǎn)；中國(guó)移動(dòng)建成橫跨浙江、江西、湖南、貴州四省的400G全光試驗(yàn)網(wǎng)，計(jì)劃2023年底啟動(dòng)400G實(shí)施部署、2024年中逐步具備商用能力；中國(guó)聯(lián)通已在山東、浙江、上海多地建成400G試驗(yàn)網(wǎng)。

張海懿談到，中國(guó)信通院最新調(diào)研發(fā)現(xiàn)，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)力面向算間互聯(lián)、DC內(nèi)部互聯(lián)、用戶入算，產(chǎn)生了一系列新的需求及變化。其中，面向算間互聯(lián)，確定性低時(shí)延和高效協(xié)同需求進(jìn)一步提升。樞紐間互聯(lián)帶來(lái)超大帶寬需求，高品質(zhì)數(shù)據(jù)中心互聯(lián)需要穩(wěn)定與可靠的低時(shí)延，算間協(xié)同催生組網(wǎng)架構(gòu)優(yōu)化。

面向DC內(nèi)部互聯(lián)，AIGC大模型等新興算力應(yīng)用催生四大新需求。算力中心內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)帶寬與動(dòng)態(tài)時(shí)延直接決定GPU計(jì)算效率，成為影響AIGC等新興算力應(yīng)用的關(guān)鍵，帶來(lái)高速互聯(lián)、高吞吐、低時(shí)延、零丟包、扁平化組網(wǎng)等新需求。

面向用戶入算，高品質(zhì)、靈活、敏捷、安全承載需求進(jìn)一步凸顯。垂直行業(yè)及新型AIGC算力應(yīng)用對(duì)時(shí)延要求愈加嚴(yán)苛，例如金融交易、面向AIGC應(yīng)用的超算或智能中心內(nèi)網(wǎng)絡(luò)時(shí)延需保證微秒量級(jí)，端到端高品質(zhì)承載需求日益增長(zhǎng)；不同行業(yè)客戶業(yè)務(wù)帶寬、可靠性等差異化明顯，靈活、敏捷、安全需求亟需保障。

新方向：目標(biāo)架構(gòu)及關(guān)鍵技術(shù)

找準(zhǔn)方向才能不走彎路。在洞察到奔涌而來(lái)的新需求、新趨勢(shì)的同時(shí)，中國(guó)信通院提出，光纜層、轉(zhuǎn)發(fā)層、管控層的各個(gè)層面皆在不斷演進(jìn)、發(fā)展，需要通過(guò)全光互聯(lián)、確定承載、品質(zhì)入算、智能管控助力全面升級(jí)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和立體化傳輸能力，來(lái)構(gòu)建泛在覆蓋的全光運(yùn)力，筑牢算力底座。

從實(shí)現(xiàn)路徑和關(guān)鍵技術(shù)來(lái)看，全光高速互聯(lián)方面，光網(wǎng)絡(luò)要全面提質(zhì)，提升單波速率，從200G/400G向Tbps演進(jìn)；推動(dòng)G.654.E超低損耗光纖規(guī)模部署，積極探索空分復(fù)用光纖、空芯光纖等新型光纖技術(shù)；干線和城域光網(wǎng)絡(luò)通過(guò)光層和電層時(shí)延規(guī)劃、全光轉(zhuǎn)發(fā)調(diào)度實(shí)現(xiàn)超低時(shí)延，滿足算間互聯(lián)需要。光模塊器件要實(shí)現(xiàn)高速率、低能耗和低延時(shí)支撐，AIGC拉動(dòng)800G及以上高速率光模塊迭代演進(jìn)；光電合封（CPO）、線性驅(qū)動(dòng)可插拔（LPO）成為高效能比研究熱點(diǎn)，有望加速落地。

品質(zhì)入算方面，光層池化支撐OTN向城域接入層快速延伸，匯聚節(jié)點(diǎn)上行全光調(diào)度、匯聚點(diǎn)下行波長(zhǎng)資源池化、全光錨點(diǎn)相干化；OTN P2MP品質(zhì)專線支撐OTN向用戶進(jìn)一步延伸，具備安全硬隔離、穩(wěn)定低延時(shí)、快速易交付、承載高可靠、智能簡(jiǎn)運(yùn)維等特征。

智能管控方面，算網(wǎng)協(xié)同實(shí)現(xiàn)敏捷入算、品質(zhì)聯(lián)算，通過(guò)多維感知和多因子算路進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)算網(wǎng)一體化調(diào)度；面向新興算力應(yīng)用，通過(guò)端網(wǎng)協(xié)同確保DCN的極致性能；引入AI建模和大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，以數(shù)智化助力全光運(yùn)力智能運(yùn)維；AI分級(jí)測(cè)評(píng)已初步確立，需繼續(xù)推動(dòng)模型及接口標(biāo)準(zhǔn)化。

新指標(biāo)：成功實(shí)踐案例及全光運(yùn)力評(píng)估指數(shù)2.0

得益于產(chǎn)業(yè)界的共同努力，全國(guó)范圍已涌現(xiàn)出一系列全光運(yùn)力建設(shè)和應(yīng)用的成功實(shí)踐案例，支撐“高品質(zhì)運(yùn)力”建立起新的評(píng)估指數(shù)體系。

張海懿列舉道，圍繞全光高速互聯(lián)，中國(guó)移動(dòng)以高速率+寬頻譜構(gòu)建超大帶寬全光底座，通過(guò)400G超長(zhǎng)距全光骨干傳輸網(wǎng)技術(shù)創(chuàng)新助力“東數(shù)西算”；中國(guó)聯(lián)通面向北京冬奧會(huì)、中國(guó)移動(dòng)面向陜西十四運(yùn)會(huì)、中國(guó)電信面向四川大運(yùn)會(huì)，利用全光交叉光電協(xié)同，以Mesh組網(wǎng)+多重保護(hù)保障超高可靠承載；中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)電信基于全光一跳直達(dá)+光纜路由優(yōu)化實(shí)現(xiàn)超低時(shí)延，構(gòu)建區(qū)域超低時(shí)延全光網(wǎng)。

此外，一體化管控和數(shù)字化成為智能管控主要案例，各大運(yùn)營(yíng)商圍繞統(tǒng)一管控、協(xié)同編排調(diào)度、算網(wǎng)資源集成和業(yè)務(wù)可視化提供了一系列解決方案。

論壇上，來(lái)自多地的運(yùn)營(yíng)商代表亦分享了眾多全光運(yùn)力創(chuàng)新成果。例如青海移動(dòng)積極探索綠色低碳技術(shù)與信息通信技術(shù)融合，持續(xù)加大綠色全光運(yùn)力、綠色算力新型信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，打造“零碳、極速、智能、高效、安全”的“西北最強(qiáng)算力供給者”，攜手綠色運(yùn)力+綠色算力產(chǎn)業(yè)共同“碳路”綠色新未來(lái)。

廣東聯(lián)通通過(guò)部署400G、首個(gè)商用800G、運(yùn)力地圖及算力智能調(diào)度平臺(tái)等技術(shù)，打造具備超大帶寬、超低時(shí)延、泛在接入、安全可信及智能管控等五大特征的粵港澳大灣區(qū)全光算力網(wǎng)，并基于此建成T級(jí)互聯(lián)大灣區(qū)算力專網(wǎng)，打通灣區(qū)算力流通的“信息大動(dòng)脈”。

四川電信積極踐行國(guó)家“東數(shù)西算”和集團(tuán)“云網(wǎng)融合”戰(zhàn)略，建設(shè)算網(wǎng)一體“光立方”，并將全省2+5算力集群互聯(lián)成池，實(shí)現(xiàn)了全省算力一朵云，打造了全省1-3-5毫秒時(shí)延圈，為千行百業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供全方位的算力接入和信息通信服務(wù)。

在推動(dòng)數(shù)字經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展的新形勢(shì)下，運(yùn)力的全面評(píng)估亦需要一套全新體系。今年年初，中國(guó)信通院在廈門“千兆城市高峰論壇”的“全光運(yùn)力分論壇”首次發(fā)布全光運(yùn)力指數(shù)1.0。在開展現(xiàn)網(wǎng)調(diào)研和數(shù)據(jù)分析基礎(chǔ)上，持續(xù)對(duì)指數(shù)定義、數(shù)據(jù)格式、計(jì)算方式進(jìn)行完善，形成全光運(yùn)力指數(shù)2.0?；谌膺\(yùn)力指數(shù)2.0，中國(guó)信通院面向8大算力樞紐所在省份的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模、覆蓋、質(zhì)量和效能開展調(diào)研評(píng)估，并從時(shí)延、光纜網(wǎng)、傳輸網(wǎng)、IP層等不同維度和層面支撐貴州管局開展運(yùn)力發(fā)展?fàn)顩r調(diào)研評(píng)估，已協(xié)助其發(fā)布了面向省內(nèi)和全國(guó)的3-10-20毫秒三級(jí)時(shí)延圈。

全光品質(zhì)運(yùn)力建設(shè)，是打通供需兩端、實(shí)現(xiàn)“用算如用水、電”，進(jìn)而繁榮算力產(chǎn)業(yè)、賦能千行百業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵所在，張海懿的全面解讀無(wú)疑為此提供了可供按圖索驥的指引及借鑒。面向未來(lái)，運(yùn)力與算力的協(xié)同高質(zhì)量發(fā)展還需要包括運(yùn)營(yíng)商、解決方案供應(yīng)商、行業(yè)用戶以及高校、科研院所等在內(nèi)的全行業(yè)繼續(xù)通力協(xié)作，共同構(gòu)建創(chuàng)新、協(xié)同、開放、合作的全光品質(zhì)運(yùn)力產(chǎn)業(yè)生態(tài)，助力數(shù)字經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展。

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