C114訊 6月13日消息（水易）今年以來，以ChatGPT為代表的AIGC火爆出圈，顛覆了業界對人工智能的認知，也為數字經濟的發展提供了新模式、新路徑，當然也帶來了海量算力需求，對數據中心的需求也邁上新臺階。數據中心持續發展的同時，數據中心光互聯技術也需要隨之升級演進，滿足數據的高速、低時延、高可靠傳輸，支撐業務發展。
6月7日，由CIOE中國光博會與C114通信網聯合推出的“2023中國光通信高質量發展論壇”系列活動的最后一期論壇“數據中心光互連技術研討會”，產業鏈各方圍繞數據中心光互聯DCI、全光數據中心、硅光、800G、CPO、智能光網絡、綠色節能等熱門話題展開深入探討，助力光通信行業高質量發展道路。
中國國際光電博覽會秘書長、中國光學學會常務理事楊耕碩在致辭中表示，數據中心基礎設施建設如火如荼，光互聯作為數據中心的主導連接方式也在不斷升級，包括NPO、CPO等新興技術不斷被探討，進一步實現ChatGPT的生成式AI帶來的高算力場景下的低能耗、高效能。
智算中心賦能數字經濟
面對數字經濟對海量算力需求，我國在2022年2月宣布全面啟動“東數西算”工程，京津冀、長三角、粵港澳大灣區、成渝、內蒙古、貴州、甘肅、寧夏等8地的國家算力樞紐節點相繼開始建設，打造強大的算力基礎設施，支撐數字經濟高質量發展。
國家信息中心信息化和產業發展部主任單志廣表示，數字經濟有三要素：底層的數據、中間的算力和上層的算法。聯接和計算，是支撐三要素的核心能力，數據中心光互聯則是聯接和計算的底座。基于上述要素的智能計算，正在成為當今數字經濟時代的新生產力。
單志廣介紹，目前智算中心呈現四大發展趨勢：智能算力需求快速擴張、智算中心正在成為通用人工智能發展的關鍵、普適普惠的服務生態逐步構建、綠色低碳的發展格局正在加速形成。產業界要以算力基建化為主體，以算法基建化為引領，以服務智件化為依托，以設施綠色化為支撐，面向未來打造智算中心，賦能數字經濟新業態、新模式繁榮發展。
中國信通院云計算與大數據研究所副總工程師郭亮表示，數字經濟與數字化轉型對國家發展具有重要意義，因而國家政策持續關注數據中心布局、準入、發展等，深化算力賦能，支撐數字經濟快速發展。
郭亮指出，算力作為一種公共服務資源，主要由算力設施產生，不可移動和傳輸，也不能儲存，需要依賴網絡的傳輸和數據的流通，才能發揮算力的價值。因而算力網絡成為重點研究方向，通過全國一體化算力網絡的構建，可以實現數據和業務需求的高效傳輸調度，服務更多應用場景。
下一代光互聯支撐AI繁榮
正是伴隨著數字經濟、人工智能的崛起，以及“東數西算”工程的落地實施，當前數據中心正加速向以AI計算為中心的智算中心轉變與升級，也正驅動著光互聯技術的持續演進。
華為光產品線DCI領域首席架構師李楊指出，互聯網流量持續的高速增長，促使數據中心互聯網絡將向更大帶寬方向升級。華為堅持擴展頻譜，通過新型增益光纖與工藝突破，實現業界首個Super C + Super L的超寬頻譜創新，頻譜寬度領先業界能力25%，為光纖傳輸提供了更多的波道數。通過FLEX光層能靈活接入不同單波速率，支持電層速率演進的同時提升頻譜利用率，實現光層從FIX向FLEX的平滑演進。
華中科技大學教授唐明表示，面向數據中心光互聯的相干光通信架構，一定是基于光電融合芯片，具有光源、放大、調制、探測、偏振控制和信號處理等功能，光電互補，避免對先進制程的依賴，降低功耗與算法復雜度。可以相信，隨著數據中心邁向高算力時代，網絡運力成為瓶頸，相干光通信將會得到越來越多的討論和應用探索。
海思光電子有限公司資深產品規劃經理侯康認為，800G的主力需求來自AIGC高性能計算場景，按照不同的光電口速率、通道數量的差異，基本分為三個方案代際：800G第一代功耗成本并非最優，核心挑戰是LPO；第二代需要高波特率的光芯片技術突破；第三代電傳輸性能突破是商用關鍵。
成都新易盛通信技術股份有限公司業務拓展總監張金雙認為，生成式人工智能，通過GPT大模型的訓練，實現接近人類智慧的通用或者各類產業智能。而大模型數據訓練需要AI超算數據中心的支撐。對于光通信行業來說，生成式AI也激發了高速率網絡的需求，進一步推動了高速光互聯技術發展。
京東光互聯架構師陳琤表示，光電合封技術具有信號完整性、高集成度、低成本等優勢。特別是112G SerDes即將到來，51.2T和102.4T交換容量的交換節點，將給可插拔模塊的應用帶來挑戰。交換芯片到面板的高密度電信號傳輸將變得十分困難，光電合封技術或將發揮其優勢。
騰訊光系統架構師胡勝磊表示，AI產業高速發展顯著拉動了相關算力需求。由于CPO技術能夠實現高算力場景下的低能耗、高能效，被業界視為算力時代的關鍵基礎設施，但產品應用需克服來自熱管理、光纖管理、可靠性、端面耦合等方面的諸多挑戰。在此背景下，VCSEL based CPO與LPO正成為CPO的有力競爭者。
測試是光通信系統不可或缺的重要一環，是德科技大中華區光通信技術測試負責人李凱表示，是德科技已經推出了800G/1.6T全流程測試解決方案，并聯合旭創科技、英特爾、Synopsys等業界領先廠商展開了測試工作。對于CPO的未來發展，李凱認為，如果需要得到產業鏈的廣泛支持，CPO光引擎和交換芯片之間的電口，最好是一個開放的接口，促進技術開發和驗證。
AI成就智能光網絡變革
數據中心的新建、擴容和業務快速上線訴求，使得網絡運維面臨更大的挑戰，如何實現智能化的高效運維是一項重要的研究課題。
諾基亞貝爾基礎網絡業務集團光網絡事業部副總經理張思源表示，AR/VR、元宇宙、ChatGPT等智能應用催生網絡和云進一步融合，而智能化是在硬件演進的基礎上進一步提升網絡表現的必經之路。諾基亞貝爾認為，開放線路系統是智能光網絡的“骨骼”，光傳輸單元是智能光網絡的“肌肉”，開放管控是智能光網絡的“神經”。
中國電信研究院網絡技術研究所光傳輸研究中心工程師秦忻博士表示，光網絡向超大組網、超長距離、超大容量、全光交換持續演進的同時，網絡管控運營智慧化也成為重要發展方向。目前中國電信積極引入自研光網絡管控運維系統，推動光網絡運營的智慧化，實現人工到自動化的轉變與運維的智慧化數字化轉型，從L2向L4邁進，開啟自動駕駛光網絡的新時代。
美團光網絡架構師岳樹燁表示，隨著產業規模不斷擴大，需要常態化運維的網絡節點規模已達到上萬級別，且鏈路數目達到幾十萬級別，保持規模化網絡的穩定可靠成為一大挑戰。將智能算法引入現有網絡管理平臺，實現數據驅動的網絡閉環系統，將成為解決運維效率低下、定位成本高昂現狀的有力途徑。
凌云光技術股份有限公司解決方案總監張華表示，Al/ML集群互聯對HPC和數據中心互聯提出新挑戰。面對這些挑戰，OCS具備全光交換優點，光信號完全透明傳輸，支持光纖中任意速率/任意調制格式/任意通信波長光信號交換，具有無時鐘抖動，無延遲，不讀取數據，無泄漏風險等特點，也支持SDN使能控制。
規劃先行，打造綠色AI
如前文所述，算力是支撐數字經濟蓬勃發展的重要“底座”，企業的數字化轉型，各行各業數字經濟的落地都離不開算力，同時以生成式AI為代表的大模型對算力需求已超過摩爾定律增長。而算力需求的持續增長，給碳達峰、碳中和目標帶來一定壓力，畢竟數據中心是能耗大戶。這一背景下，發展“綠色計算”，建設低碳數字基礎設施成為“減碳”新方向。
Omdia資深首席分析師楊光建議：一是將能耗效率作為信息通信技術基礎設施運營商和供應商選擇的關鍵KPI；二是將能源效率和可再生能源作為數據中心業務的關鍵差異化優勢，成為新業務開發的手段；三是加強技術研發，提高網絡和數據中心的能源效率，并投資于可再生能源。
蘇州蘇駝云計算有限公司總經理宋林所認為，實現綠色數據中心有三大核心。一是數據共享，節約算力。二是資源共享，節約能源；三是提升力使用效率，算力使用效率，可再生能源利用率。“在此基礎上，綠色集約建設，規劃需先行，要加強專業性，分地域做好數據中心的建設指導方案。”
阿里云計算有限公司技術專家王鵬介紹，典型數據中心能耗構成中，IT設備功耗占比超過50%，其中網絡設備能耗在IT設備能耗中占比約10%。網絡設備中光模塊能耗占比一般接近40%。目前業界對于綠色光互聯技術探索主要從光模塊功耗、網絡架構設計，以及系統散熱方案三方面入手。特別是在系統散熱方案方面，初步估算，如果全國的數據中心都采用浸沒液冷技術，預計到2025年，一年可節省上千億度電。 
