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韦乐平:T比特时代已全面开启

时间:2024-06-19 17:07:42

T比特时代全面开启,大模型时代满载机遇,光通信发展也迎来了新发展。

6月19日,在第二十四届中国光网络研讨会上,中国电信集团科技委主任、中国光网络研讨会大会主席韦乐平分享了他对光通信发展态势的新思考。

 
T比特全方位加速
 
“不同于2023年提出的T比特时代正式开启,当前T比特时代已全面开启。”韦乐平讲道。
 
着眼于行业发展步伐,作为T比特系统技术基础的T比特oDSP商用化逐步推进,从120G波特率级到180G波特率级,再到240G波特率级;作为T比特系统的T比特光模块商用化加速,800G快速崛起、1.6T加速问世;T比特传输系统(400G/800G)规模商用正逐步展开,我国三大运营商正引领全球400G干线的规模化部署和800G的试验。
 
就基于QPSK的80波400G干线系统来看,其技术与商用进程均在有序推进。就行业需求来看,100G资源2026年起将逐步到达使用寿命,而干线最大链路截面容量高达131T,用400G扩容可节约15-20%的宝贵光纤资源和大量转发器。
 
直面发展需求,2024年中国移动已率先启动全面商用。韦乐平介绍,中国电信也从自身实际出发确定了部署策略。即打造真正的全光交换网、探索以WSS为起点的C+L集成化、自研端到端管控系统、打造高密度高速率CFP2光模块。
 
就800G的技术发展来看,行业已进行嵌入式光模块和相干数字可插拔光模块的探索。Omdia最新报告预测,800G将是可插拔和嵌入式并举,1.2T/1.6T将是嵌入式主导。
 
韦乐平介绍,目前800G可以确定的有两条技术发展路线。一是180G波特率级,采用3nm、180G波特率级,Ciena产品预计2024年商用。二是240G波特率级,采用2-3nm、240G波特率级,Acacia和Infinera已指定相关计划。
 
 
升级扩容成为主旋律
 
面向T比特时代,为规避庞大网络基础设施的频繁升级和简化运营管理原则上应继续遵循4倍速率为基本扩容节奏,每比特成本降低30%左右。
 
韦乐平介绍,100G平台自2012年起至今2024年,至少还能应用若干年,干线传送网主流大平台的服务周期大约15年左右。2024年起,400G作为干线传送网主流大平台正大规模部署,应该能支撑未来10-15年的流量需求,可望使用至少到2035-2040年。
 
韦乐平也指出,800G发展很快,应该能适用于除了超长干线传输(例如1000公里以上)以外的几乎所有网络场景。根据干线流量增速减缓的现实及技术进展速度预判、400G大平台的使用寿命15年左右,预计10-15年后的下一代干线主流大平台的速率应是1.6T。
 
传送网升级扩容稳步推进,数据中心光网络升级扩容也是大势所趋。为了适应大模型对带宽、时延、功耗的要求,部分数据中心将转向智算中心,对于网络和器件的带宽、时延和功耗提出了更高的要求,升级扩容也势在必行。
 
韦乐平讲道,数据中心升级扩容呈现两方面特点。一是扩容节奏快,鉴于其直接面向互联网和人工智能应用的快速发展节奏,因而并不遵循电信传送网的4倍速率扩容原则,而是按需快速扩容,每一代光网络平台的技术寿命只有短短几年。二是光网络平台扩容的技术路线多样化,随距离、每通道速率、封装而异。
 
大模型拓展至光通信的方方面面
 
放眼当下最火热的大模型,随着算力、数据和模型参数越来越大,大模型驱动大算力、大集群、大网络的同时,也在无形中影响光通信的发展。
 
大模型时代为高速光模块带来新机遇。韦乐平介绍,大模型的崛起催化DC内交换机光模块的速率、数量和成本快速增加。直观来看,英伟达仅1个GH200系统就用了3072块800Gb/s光模块,仅1颗GPU芯片就需要12块800Gb/s光模块。未来面向万卡乃至10万卡,势必将需要更多光模块。 LightCounting也在1年内连续两次调高800G光模块出货量的预测。Omdia在报告中也将大模型驱动光模块出货量从今年的400万调高至1200万。
 
大模型时代驱动oDSP呈现三大发展趋势。一是在5nm和800G级别,模拟电路消耗了约50%功率,在3nm和1.6G级别一在5nm和800G级别,可消耗约65%功率,将功耗大头的模拟电路从oDSP分离是重要趋势。二是为进一步降低功耗,可能还需根据细分市场分别优化定制设计。三是数字副载波调制(DSCM)不仅增强高波特率信号对色散和滤波的容忍度,还能增强对非线性的容忍度,是未来超高速系统趋势之一。
 
大模型时代将开启新一波“光进铜退”。韦乐平介绍,大模型训练将造成高速率高密度高成本下的困境。为了应对大模型带来的蛮力计算所导致的巨大能耗和成本,“光进铜退”必将从接入网延伸至数据中心乃至服务器、器件或芯片互连直至基本消除电连接。当然,这一进程不会一蹴而就,随着两者各自的技术进展,博弈将波折前行,但长远大趋势不会逆转。
 
大模型驱使光模块速率不断提升。韦乐平介绍,随着800GbE快速崛起,预计2024年光模块出货量将超过1000万。主要驱动是用于AI的SR8模块,同时也将扩散至EML和硅光DR8模块和2*FR4模块。基于200G/通道的DSP即将商用化,不仅将催生8通道1.6TbE模块的问世,还将催熟4通道800G-DR4,在成本和功率上超越8通道800G。
 
最后,谈及大模型时代封装技术的机遇和选择,韦乐平认为,光电共封装CPO 良率尚不高,维护不方便,标准滞后。但潜力力很大,最适合200Gb/s SerDes及以上速率场景,是高速率、高密度、低功耗光互连的中长期方案。线性直驱动LPO能够在成熟光模块供应链前提下,实现低功耗、低时延和低成本,但是面临性能劣化、互操作及更高速率、更长距传输的挑战,适合100Gh/s SerDes速率应用场景。线性接收光连接LRO则实现难度校低性能和功耗更佳,是近期传统与LP0间过渡方案,可更早用于200Gb/s SerDes速率应用场景。
 



  来源:通信世界全媒体  
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