中國電子元件行業(yè)協(xié)會(huì )
China Electronic Components Association
5月20日消息以ChatGPT、DeepSeek為代表的AI大模型，是當前最熱門(mén)的數字科技，展現出變革經(jīng)濟社會(huì )的巨大潛能。AI技術(shù)快速迭代，推動(dòng)經(jīng)濟社會(huì )邁向智算新時(shí)代，底層的光通信產(chǎn)業(yè)鏈，迎來(lái)了巨大的挑戰和機遇。
論機遇，AI大模型的訓練、推理及應用落地，深度依賴(lài)算力基礎設施，萬(wàn)卡集群已經(jīng)部署，渴求高速光互聯(lián)；AI大模型產(chǎn)生的Token（文本中最小單位）的流量暴增，骨干網(wǎng)迎來(lái)全面升級換代的窗口期。論挑戰，光通信技術(shù)要跟上AI技術(shù)發(fā)展的節奏，實(shí)現同頻共振，空芯光纖等前沿光纖必須加快商業(yè)化進(jìn)程。
“光通信已從信息傳遞的高速公路，升級為數字經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展的戰略基石?！?月15日，在“中國光谷”國際光電子博覽會(huì )同期舉辦的“智算時(shí)代光通信創(chuàng )新技術(shù)與應用發(fā)展研討會(huì )”上，長(cháng)飛公司副總裁鄭昕發(fā)表致辭指出，長(cháng)飛以前瞻性的布局推動(dòng)新型光纖的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化應用，為全球數字基礎設施的升級提供關(guān)鍵支撐。
G.654.E光纖，十年奠基智算
常規的G.652.D光纖自1983年商用以來(lái)，技術(shù)高度成熟，已在現網(wǎng)使用超過(guò)40年之久，功勛卓著(zhù)。2015年，為應對移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)流量持續增長(cháng)，業(yè)界探索引入超低損耗、大有效面積等技術(shù)特性的G.654.E光纖，應用于新一代骨干網(wǎng)。
長(cháng)飛公司材料事業(yè)部技術(shù)專(zhuān)家在會(huì )上介紹，增大光纖有效面積、降低光纖衰減系數，是提升系統傳輸性能和延長(cháng)系統傳輸距離的主要手段，也是當前新型光纖技術(shù)發(fā)展的重要方向。G.654.E光纖的技術(shù)特性完美契合，因而得到全球運營(yíng)商青睞，并規模部署應用。
“長(cháng)途400G骨干網(wǎng)部署，以及未來(lái)800G更高速率系統的部署，G.654.E光纖是前瞻性的戰略抉擇?！眹鴥葋?lái)看，中國移動(dòng)、中國聯(lián)通、中國電信和國家電網(wǎng)均已大規模部署G.654.E光纜線(xiàn)路；美洲、亞太主流運營(yíng)商啟動(dòng)G.654.E新型光纖試點(diǎn)，應用于海纜登陸、大容量長(cháng)距離傳輸，有望進(jìn)一步推廣。
業(yè)界專(zhuān)家高度肯定了G.654.E光纖的價(jià)值。中國聯(lián)通研究院總師王光全認為，G.654.E光纖是400G骨干網(wǎng)的首選光纖，要加快規模部署。華為光系統首席專(zhuān)家張德江認為，經(jīng)過(guò)近十年發(fā)展，G.654.E光纖已完成充分技術(shù)驗證，支撐了我國“東數西算”數據中心建設。
整條產(chǎn)業(yè)鏈為此付出了艱苦努力。長(cháng)飛公司作為其中的重要一環(huán)，發(fā)揮了關(guān)鍵作用，不僅在多個(gè)標桿項目中提供了高品質(zhì)G.654.E光纖，還在過(guò)去幾年聯(lián)合運營(yíng)商和產(chǎn)業(yè)鏈，不斷挖掘G.654.E光纖的技術(shù)極限，一步步突破了800G系統1000公里、2000公里、3000公里傳輸距離，并成功實(shí)現了多波段T比特超大容量傳輸，為未來(lái)傳輸網(wǎng)絡(luò )向更高速率、更大容量、更低時(shí)延的代際演進(jìn)構建了扎實(shí)的實(shí)驗體系。
在前沿應用方面，長(cháng)飛也進(jìn)行了大量探索，聯(lián)合三大運營(yíng)商、國網(wǎng)信通、設備商、科研院所等產(chǎn)業(yè)鏈上下游，將G.654.E光纖應用于傳感監測、量子通信等場(chǎng)景。
由長(cháng)飛公司參與編制的《G.654.E光纖技術(shù)應用報告》，也在此次研討會(huì )上正式發(fā)布。該報告系統闡述了G.654.E光纖的技術(shù)演進(jìn)路徑與應用場(chǎng)景，不僅是對G.654.E光纖十年發(fā)展的全面總結，更是對未來(lái)光纖技術(shù)創(chuàng )新的戰略指引。
多模光纖，數據中心光互連
相比G.654.E光纖十年來(lái)的默默耕耘，多模光纖則是迎面撞上了數據中心光互連的大潮。AI大模型引發(fā)算力基礎設施大建設、大升級，以光模塊為例，不僅需求高速增長(cháng)，且速率從400G迅速迭代到800G，今年1.6T光模塊也走向了商用。
而多模光纖可支持400G的傳輸速率，并向800G、1.6T演進(jìn)，尤其是OM3/OM4/OM5高端多模光纖+VCSEL光模塊組合，始終是數據中心短距鏈路最具競爭力的解決方案之一。CRU數據顯示，全球多模光纜的需求2023-2028五年復合增長(cháng)率為3.9%，其中高端產(chǎn)品的需求持續增長(cháng)。
長(cháng)飛公司已是多模光纖市場(chǎng)的主要供應商，能夠提供從OM1到OM5的全系列解決方案，包括超貝 OM4 Pro、超貝 OM4 ultra、超貝 OM5多模光纖。
據悉，傳統OM4光纖在850nm波長(cháng)處提供高帶寬，但在長(cháng)波方向存在帶寬限制，工作窗口較窄。長(cháng)飛超貝 OM4 Pro光纖通過(guò)將工作窗口擴展至850~870nm，有效補償光模塊波長(cháng)偏移引起的信號劣化，保證信號傳輸質(zhì)量，降低AI數據中心的連接成本，確保數據中心多模連接方案能夠順暢升級至400G、800G乃至更高速率。
OM4 Ultra光纖進(jìn)一步將工作窗口擴展至910nm，實(shí)現850~870nm和910nm的雙工作窗口。這一創(chuàng )新設計支持400Gb/s、800Gb/s以及1.6Tb/s的單波長(cháng)和雙波長(cháng)傳輸系統，利用波分復用技術(shù)，通過(guò)更少的光纖實(shí)現高速傳輸，為數據中心升級至1.6Tb/s提供可能。
值得一提的是，基于在材料領(lǐng)域的長(cháng)期投入，長(cháng)飛還引入改進(jìn)型石英波導材料制備多模光纖，使其在更寬的波長(cháng)范圍內具有更高的帶寬，從而為數據中心提供一致性?xún)?yōu)越的高品質(zhì)高帶寬產(chǎn)品。目前長(cháng)飛多模光纖系列產(chǎn)品已在國內外多家知名互聯(lián)網(wǎng)巨頭的數據中心中部署。
空芯光纖：瞄準智算未來(lái)
當下，最受業(yè)界矚目的新型光纖，無(wú)疑是空芯光纖。不同于現有光纖技術(shù)的“一脈相承”，空芯光纖基于全新的反諧振導光機理，可突破實(shí)芯光纖的時(shí)延極限、衰減極限和容量極限，有望在未來(lái)成為智算時(shí)代的關(guān)鍵承載。微軟公司在去年底宣布規模部署空芯光纖，是空芯光纖走向商用化的重要標志。
會(huì )上，多位行業(yè)專(zhuān)家重點(diǎn)談及了空芯光纖。例如，中國信通院總工程師敖立表示，空芯光纖有望推動(dòng)光通信系統實(shí)現突破性變革，智算中心互聯(lián)則是首選場(chǎng)景。當然，空芯光纖還需解決光纖空間幾何結構標準化和工藝穩定性，現網(wǎng)部署工程化等問(wèn)題，未來(lái)3-5年為技術(shù)突破重要窗口期。
中國電信研究院副院長(cháng)傅志仁指出，空芯光纖“五低一寬”低損耗、低時(shí)延、低非線(xiàn)性、低色散、低背向散射和超寬工作頻段特性，適合長(cháng)距離、大容量低延時(shí)傳輸網(wǎng)絡(luò )構建。當前基本結束低損耗的“軍備競賽”，中國電信正在探索數據中心互聯(lián)、量子通信、金融高頻交易場(chǎng)景的需求和相關(guān)應用。
中國移動(dòng)研究院基礎網(wǎng)絡(luò )技術(shù)研究所副所長(cháng)張德朝認為，工程問(wèn)題是制約空芯光纖大規模應用的關(guān)鍵瓶頸。全產(chǎn)業(yè)鏈需要深度協(xié)同，充分挖掘空芯光纖的技術(shù)優(yōu)勢。一方面需進(jìn)一步加強空芯光纖標準化和實(shí)用化部署等技術(shù)研究，另一方面也要研發(fā)匹配空芯光纖傳輸特性的新型器件、模塊、設備。
“未來(lái)空芯光纖將實(shí)現多場(chǎng)景應用，顛覆性變革遠超想象?！遍L(cháng)飛相信，空芯光纖將助力打造超低時(shí)延、超大容量、超長(cháng)距離的新型通信系統，部署在數據中心光互連、高價(jià)值金融網(wǎng)絡(luò )、長(cháng)跨距干線(xiàn)、電網(wǎng)傳輸等廣闊場(chǎng)景。
目前，長(cháng)飛公司已完成全套關(guān)鍵原材料自研能力搭建，技術(shù)進(jìn)入全球第一方陣，并具備領(lǐng)先的批量光纖光纜交付、施工、熔接及測試能力。2024年，長(cháng)飛公司攜手三大運營(yíng)商以及國家電網(wǎng)公司，開(kāi)展了多領(lǐng)域的合作，推動(dòng)空芯光纖技術(shù)成熟和應用落地。
