中國電子元件行業(yè)協(xié)會(huì )
China Electronic Components Association
9月11-13日，第25屆中國國際光電博覽會(huì )在深圳舉行，在同期舉辦的“算力時(shí)代新型光傳送技術(shù)論壇”上，中國移動(dòng)集團級首席專(zhuān)家、中國移動(dòng)研究院基礎網(wǎng)絡(luò )技術(shù)研究所所長(cháng)李晗表示，相比800G/1.2T，1.6T有望成為400G后的下一個(gè)重大代際技術(shù)。
李晗指出，高速光通信是智算中心提升算效的重要基石，面向智算中心間分布式訓練，需針對不同并行算法采用差異化策略。面向智算中心內互連，可考慮引入OCS和MTN支持多層次低時(shí)延切片滿(mǎn)足多租戶(hù)硬隔離需求。
單波1.6T是光傳送網(wǎng)下一個(gè)重大代際的競爭焦點(diǎn)
李晗介紹，面向算力網(wǎng)絡(luò )對光網(wǎng)絡(luò )的新需求，中國移動(dòng)構建了基于400G高速互聯(lián)的靈活高效新型全光網(wǎng)技術(shù)架構，推進(jìn)超大帶寬、靈活調度、光載智算、前沿技術(shù)創(chuàng )新，打造算網(wǎng)融合的全光網(wǎng)絡(luò )技術(shù)創(chuàng )新高地。
截至目前，中國移動(dòng)已經(jīng)完成國家“東數西算”八大樞紐400G互連建網(wǎng)工程，覆蓋135個(gè)城市，采用雙平面建網(wǎng)理念構筑高品質(zhì)端到端算力網(wǎng)絡(luò )服務(wù)，樞紐間滿(mǎn)足1-5-20ms時(shí)延圈要求，開(kāi)通運行穩定與100G時(shí)代無(wú)差異。
李晗指出，400G正在從省際骨干網(wǎng)進(jìn)一步向省內骨干網(wǎng)和城域網(wǎng)延拓，存在QPSK、16QAM-PCS、16QAM三條潛在技術(shù)路線(xiàn)，應結合傳輸能力、頻率效率、部署成本等因素綜合考慮。目前來(lái)看，在省內骨干400G網(wǎng)絡(luò )QPSK和16QAM-PCS并存，組網(wǎng)范圍大的省內骨干場(chǎng)景可采用QPSK技術(shù)提升傳輸能力，而傳輸距離要求不高的省份可采用PCS技術(shù)，頻譜效率更高、成本更低。城域400G主要是16QAM與16QAM-PCS之爭，目前已基本收斂到16QAM-PCS單一碼型，但是否引入C+L波段仍待研究。
李晗認為，單波1.6T是光傳送網(wǎng)下一個(gè)十年代際的競爭焦點(diǎn)。相比800G/1.2T，1.6T有望成為400G后的下一個(gè)重大代際技術(shù)，ITU-T已經(jīng)啟動(dòng)B1T電層標準的研究和制定，先行立項G.709.b1t，涉及幀結構、開(kāi)銷(xiāo)、速率、映射及FEC等。1.6T電層主要技術(shù)方向包括面向主流以太業(yè)務(wù)承載進(jìn)行優(yōu)化，以及采用大時(shí)隙、舍棄小顆粒度，簡(jiǎn)化復用層次。
“單波1.6T光層在傳輸距離、傳輸容量、傳輸介質(zhì)三大方面均面臨巨大技術(shù)挑戰，需協(xié)同產(chǎn)學(xué)研攻關(guān)高速光管芯、寬譜光器件，明確光纖基礎設施技術(shù)演進(jìn)路線(xiàn)及策略，滿(mǎn)足1.6T骨干傳輸現網(wǎng)應用需求?！崩铌险f(shuō)。
光通信是智算中心規模擴展的重要基礎
智算需求快速增長(cháng)，規模急劇增大，高速光通信技術(shù)是智算中心內和多局址互聯(lián)場(chǎng)景下提升算效的基礎。
李晗介紹，長(cháng)距互聯(lián)將帶來(lái)時(shí)延劣化和互聯(lián)帶寬增加，針對數據并行、模型并行和混合專(zhuān)家并行等不同大模型并行策略，應采用差異化策略。
與此同時(shí)，隨著(zhù)智算AI迅猛發(fā)展，行業(yè)多租戶(hù)分隔是數據中心發(fā)展重要方向。數據中心同時(shí)服務(wù)多個(gè)租戶(hù)，可提高DC利用率、降低成本，但同時(shí)需保護租戶(hù)數據的安全性和隱私性，確保各租戶(hù)業(yè)務(wù)性能等彼此不受影響。
李晗提出，面向行業(yè)多租戶(hù)差異化需求，可考慮引入OCS和MTN支持多層次低時(shí)延切片?；贠CS支持光切片實(shí)現物理隔離，基于MTN支持電切片實(shí)現精細化靈活動(dòng)態(tài)隔離。面向智算靈活配置和綠色發(fā)展需求，中國移動(dòng)加快OCS在智算中心光電高效協(xié)同研究，推進(jìn)OCS性能提升。
李晗同時(shí)提出，相比實(shí)芯光纖通過(guò)材料摻雜實(shí)現全反射導光，空芯光纖基于全新空氣導光機理，非線(xiàn)性效應大幅降低，傳輸時(shí)延降低30%以上，可突破實(shí)芯光纖的“非線(xiàn)性香農容量極限”與“傳輸時(shí)延極限”兩大物理瓶頸。
隨著(zhù)系統速率提升，基于多模光纖的850nm VCSEL可支持的傳輸距離持續縮短，在數據中心內的應用空間被持續壓縮，應用場(chǎng)景從500m已最低減小到30m，在400G時(shí)代難以滿(mǎn)足Spine-Leaf交換機互連。
為盡可能挖掘VCSEL的技術(shù)潛能，中國移動(dòng)提出基于空芯光纖的VCSEL技術(shù)方案，在850nm波段，空芯光纖相比實(shí)芯多模光纖在傳輸損耗、色度色散、模式純度等方面均具有顯著(zhù)優(yōu)勢，有望基于VCSEL+空芯光纖實(shí)現≥2km單lane 200G信號傳輸，滿(mǎn)足智算中心網(wǎng)絡(luò )跨機樓互連需求，有力拓寬VCSEL技術(shù)路線(xiàn)應用場(chǎng)景。
演講的最后，李晗總結說(shuō)，VCSEL光模塊與反諧振空芯光纖結合將有望實(shí)現B400G短距光模塊從30m向km級延伸的潛力，但在VCSEL單模特性、空芯光纖設計和耦合方面仍有技術(shù)挑戰待解決?！拔磥?lái)，VCSEL+空芯光纖有望提供更高性能和更低成本的智算中心解決方案?！?/p>
