中國(guó)聯(lián)通唐雄燕：AI激發(fā)智算需求，構(gòu)建面向智算互聯(lián)的全光底座

6月25日消息（邵鵬慧）近日，在“2024中國(guó)光網(wǎng)絡(luò)研討會(huì)”上，中國(guó)聯(lián)通研究院副院長(zhǎng)唐雄燕發(fā)表題為《面向智算互聯(lián)的全光底座技術(shù)與實(shí)踐》的主題演講。

唐雄燕指出，光網(wǎng)絡(luò)作為智算互聯(lián)網(wǎng)堅(jiān)實(shí)底座，無(wú)論是廣域聯(lián)網(wǎng)還是數(shù)據(jù)中心內(nèi)部聯(lián)網(wǎng)，都有新進(jìn)展。在廣域方面，C+L波段400G骨干傳輸已進(jìn)入商用階段，800G傳輸驗(yàn)證也已啟動(dòng)，空芯光纖作為低時(shí)延的傳輸媒介是現(xiàn)在最大的研究的熱點(diǎn)；在智算中心內(nèi)部，智算互聯(lián)帶來(lái)對(duì)高速光模塊的巨大的需求，各種技術(shù)創(chuàng)先涌現(xiàn)，需要持續(xù)降低單位帶寬連接的功耗和成本，同時(shí)提升智能運(yùn)維能力。

AI激發(fā)智算需求，對(duì)智算互聯(lián)網(wǎng)提出需求

唐雄燕表示，以大模型為代表的新一輪AI驅(qū)動(dòng)智算快速發(fā)展，AI大模型迭代迅速，對(duì)包括算力、運(yùn)力及存力的算力基礎(chǔ)設(shè)施提出更大挑戰(zhàn)。算、存、運(yùn)一體協(xié)同的算力基礎(chǔ)設(shè)施才能發(fā)揮算力最大價(jià)值，需要構(gòu)建算網(wǎng)協(xié)同的智算互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)算力集合和協(xié)同，以網(wǎng)強(qiáng)算。

近年來(lái)，我國(guó)積極推進(jìn)算力網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，實(shí)施“東數(shù)西算”戰(zhàn)略，構(gòu)建全國(guó)一體化算力網(wǎng)，算力規(guī)模飛速增長(zhǎng)，智算發(fā)展迅猛。推進(jìn)“東數(shù)西算”能夠?qū)⑺懔Y源集合應(yīng)用，智算互聯(lián)和以網(wǎng)強(qiáng)算是增強(qiáng)智算能力的重要的手段。

唐雄燕指出，我國(guó)高端算力芯片較為欠缺，能否將芯片通過(guò)網(wǎng)絡(luò)方式集合起來(lái)，對(duì)智算互聯(lián)網(wǎng)提出要求。如何構(gòu)建較好的智算互聯(lián)網(wǎng)，包括廣域網(wǎng)、數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)以及算網(wǎng)大腦，是中國(guó)聯(lián)通近年來(lái)攻破的主線工作。中國(guó)聯(lián)通將這稱(chēng)為“智算互聯(lián)全光底座”，為實(shí)現(xiàn)算力高效互聯(lián)和一跳靈活入算，需要構(gòu)建低時(shí)延圈、高可靠、靈活帶寬、光電協(xié)同、智能敏捷的全光底座。

智算廣域互聯(lián)：400G進(jìn)入商用，800G即將到來(lái)

光網(wǎng)絡(luò)是智算互聯(lián)網(wǎng)的堅(jiān)實(shí)底座，包括智算廣域互聯(lián)和智算中心內(nèi)部互聯(lián)，為滿足對(duì)全光底座的要求，中國(guó)聯(lián)通從廣域聯(lián)網(wǎng)以及內(nèi)部聯(lián)網(wǎng)做了相關(guān)推進(jìn)工作，向綠色超寬、智能敏捷、超低時(shí)延、安全可靠和經(jīng)濟(jì)高效的方向發(fā)展。

對(duì)于智算廣域互聯(lián)，中國(guó)聯(lián)通主要工作為400G傳輸與組網(wǎng)商用。今年是400G長(zhǎng)途骨干商用元年。在骨干網(wǎng)應(yīng)用中，系統(tǒng)工作頻譜從C波段擴(kuò)展至C+L波段，目前已實(shí)現(xiàn)了WSS的C+L一體化，寬帶一體化的OTU，以及光放大器，仍在攻關(guān)中。2023年上半年，中國(guó)聯(lián)通在浙江、廣東、河南、山東等省干網(wǎng)絡(luò)完成PCS-16QAM 400G新技術(shù)試驗(yàn)網(wǎng)測(cè)試。目前中國(guó)聯(lián)通正在推進(jìn)400G技術(shù)在聯(lián)通現(xiàn)網(wǎng)的部署應(yīng)用，構(gòu)建400G智算互聯(lián)網(wǎng)。

同時(shí)，800G傳輸驗(yàn)證也已同步啟動(dòng)。唐雄燕介紹，浙江聯(lián)通通過(guò)現(xiàn)有G.652光纖資源和現(xiàn)網(wǎng)400G傳輸系統(tǒng)平滑升級(jí)到800G，表明800G可以滿足城域范圍大容量互聯(lián)應(yīng)用，有助于進(jìn)一步降低此類(lèi)場(chǎng)景的單位比特的成本。此外，中國(guó)聯(lián)通聯(lián)合上海諾基亞貝爾和長(zhǎng)飛公司，完成800G在C波段的實(shí)驗(yàn)室極限傳輸試驗(yàn)，支持3000kmG.654.E光纖的超長(zhǎng)距離傳輸，800G的到來(lái)指日可待。

在廣域互聯(lián)中，智算對(duì)數(shù)據(jù)丟包較為明顯，需要做長(zhǎng)距無(wú)損傳輸，面向東數(shù)西算的全光直連需求，中國(guó)聯(lián)通開(kāi)展了DC間高通量高性能長(zhǎng)距離RDMA無(wú)損傳輸試驗(yàn)，首次實(shí)現(xiàn)了基于OTN無(wú)損流控和端網(wǎng)協(xié)同擁塞控制的3000公里長(zhǎng)距RDMA流量傳輸現(xiàn)網(wǎng)驗(yàn)證，端口帶寬利用率從20%提升到90%以上，為遠(yuǎn)程協(xié)同智算奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。

與此同時(shí)，中國(guó)聯(lián)通也在積極探索新型光纖的應(yīng)用。唐雄燕表示，G.654.E光纖已經(jīng)在三大運(yùn)營(yíng)商的骨干網(wǎng)絡(luò)大規(guī)模建設(shè)，支撐400G長(zhǎng)距離傳輸；中國(guó)聯(lián)通的“新八縱八橫”將進(jìn)一步擴(kuò)大G.654E光纖部署，但在城域網(wǎng)絡(luò)部署G.654.E光纖，則需要進(jìn)一步優(yōu)化和降低成本。在談到具備更低時(shí)延、更低衰減、更小非線性的空芯光纖時(shí)，唐雄燕指出，空芯光纖能夠把時(shí)延降低近三分之一，優(yōu)勢(shì)非常明顯，中國(guó)聯(lián)通目前正在進(jìn)行技術(shù)驗(yàn)證，推動(dòng)相關(guān)領(lǐng)域發(fā)展。

智算中心內(nèi)部互聯(lián)：提升光模塊速率，降低能耗和成本

對(duì)于智算中心內(nèi)部互聯(lián)，智算互聯(lián)帶來(lái)對(duì)高速光模塊的巨大的需求。當(dāng)前，高速互聯(lián)光模塊不斷創(chuàng)新，出現(xiàn)光電共封裝（CPO）、線性驅(qū)動(dòng)光模塊（LPO）及half-LPO變種（LRO/TRO）等多種方式，持續(xù)降低單位帶寬連接的功耗和成本?！皢尾?00G技術(shù)逐步成熟，但是對(duì)于LPO能否工作在單通道200G，業(yè)內(nèi)尚未達(dá)成一致?！碧菩垩鄰?qiáng)調(diào)。

純電交換向光交換/光電融合演進(jìn)。唐雄燕介紹，數(shù)據(jù)中心內(nèi)互聯(lián)架構(gòu)從電交換向光電混合/光交換演進(jìn)，可以充分發(fā)揮光連接和光交換大帶寬低時(shí)延低功耗等優(yōu)勢(shì)。光交換，包括光路交換（OCS）、光包交換（OPS）以及光突發(fā)交換（OBS）等，把OCS引入到數(shù)據(jù)中心組網(wǎng)技術(shù)是一個(gè)重要方向，能夠?qū)⒐拇蠓陆怠?/p>

在談到光交換技術(shù)時(shí)，唐雄燕表示，數(shù)據(jù)中心光交換技術(shù)也是目前的熱點(diǎn)。在OFC2024期間，光迅和Coherent均發(fā)布了用于數(shù)據(jù)中心光交換的OCS設(shè)備。Polatis在OFC2023年發(fā)布相應(yīng)產(chǎn)品。在ECOC2023期間，中國(guó)聯(lián)通聯(lián)合北京郵電大學(xué)現(xiàn)場(chǎng)展示了光電混合交換樣機(jī)系統(tǒng)。

談及智能運(yùn)維，唐雄燕表示在智算數(shù)據(jù)中心組網(wǎng)中，用到海量不同類(lèi)型、不同速率的光模塊。如何提升數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的智能化和自動(dòng)化運(yùn)維，從而提高網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性和可用性，降低運(yùn)營(yíng)成本，是當(dāng)前面臨的難題。

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