9月12日消息（蘭茜）9月11-13日，第25屆中國國際光電博覽會在深圳舉行，在同期舉辦的“算力時代新型光傳送技術(shù)論壇”上，中國信息通信研究院技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)研究所所長張海懿發(fā)表了題為《算力時代全光運(yùn)力技術(shù)產(chǎn)業(yè)進(jìn)展及未來展望》的主題演講。

張海懿介紹，近年我國加強(qiáng)政策引導(dǎo)，持續(xù)推動信息通信、算力、運(yùn)力基礎(chǔ)設(shè)施高質(zhì)量發(fā)展。截至2023年底，全國的算力總規(guī)模已達(dá)到230 EFLOPS，位居全球第二，其中智能算力規(guī)模達(dá)到了70 EFLOPS，增長速度超過70%；在運(yùn)力方面，為了支持“東數(shù)西算”的戰(zhàn)略，基礎(chǔ)電信企業(yè)已建設(shè)超過180條干線光纜，全國算力樞紐節(jié)點(diǎn)20ms時延圈已覆蓋全國主要城市。

在這一大背景下，AI+算力等新需求加速推動全光運(yùn)力技術(shù)革新發(fā)展。AI大模型、智算中心等創(chuàng)新業(yè)務(wù)與應(yīng)用蓬勃發(fā)展，驅(qū)動網(wǎng)絡(luò)持續(xù)向更大帶寬、更低時延、更高可靠、更智能靈活等特性發(fā)展，加速推動全光運(yùn)力持續(xù)向高速大容量、高性能集成、光纖新型化、通感一體化、網(wǎng)絡(luò)智能化等方向演進(jìn)。

全光運(yùn)力高速傳輸進(jìn)展迅速

在高速大容量傳輸方面，目前400G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)基本完善，我國干線已啟動規(guī)模部署。張海懿表示，智算等推動高速短距光接口加速發(fā)展，AI影響下光接口迭代周期明顯縮短，800G光模塊銷量已超過400GE成為主流，1.6T即將到來，當(dāng)前數(shù)據(jù)中心互連的800G和1.6T 相干技術(shù)成為研究熱點(diǎn)。

未來，產(chǎn)業(yè)界將聯(lián)合開展800G及以上速率的試驗(yàn)驗(yàn)證。從標(biāo)準(zhǔn)化來看，800G和1.6T成為ITU-T、OIF、IEEE802.3、CCSA等國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)組織的研究熱點(diǎn)，調(diào)制格式、映射技術(shù)、C+L波段、高性能FEC等是標(biāo)準(zhǔn)化的關(guān)鍵。從產(chǎn)業(yè)化來看，基于~130GBaud，16QAM調(diào)制的800G方案是目前技術(shù)研究和產(chǎn)品研發(fā)的重點(diǎn)。

張海懿介紹，當(dāng)前光層組網(wǎng)調(diào)度向數(shù)據(jù)中心內(nèi)部延伸，OXC/ROADM全光組網(wǎng)不斷推進(jìn)，智算中心全光交換積極研究和實(shí)踐。此外，海纜網(wǎng)絡(luò)也助力全球數(shù)據(jù)中心高速光互聯(lián)。

高速核心器件向多維異質(zhì)集成演進(jìn)

在高性能集成方面，高速調(diào)制多方案并發(fā)競爭，多維和異質(zhì)集成逐步演進(jìn)。為了更好平衡能耗、時延和可插拔等需求特性，CPO和LPO、LRO競相發(fā)展。

圍繞著未來高速傳輸?shù)陌l(fā)展，高性能芯片器件將成為關(guān)注熱點(diǎn)。單波200Gb/s直調(diào)直檢，200Gb/s EML已具備量產(chǎn)條件，200Gb/s VCSEL傳輸距離、可靠性正在優(yōu)化過程中，而200+GBd相干調(diào)制方面，TFLN、TFLN+硅光集成方案為當(dāng)前研究熱點(diǎn)。

在模塊器件方面，光電合封（CPO）線性驅(qū)動（LPO）也是重要發(fā)展方向。面向超大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)中心應(yīng)用，先進(jìn)的封裝技術(shù)助力下一代CPO的發(fā)展。LPO具備低能耗、低延時等優(yōu)勢。未來，LPO與CPO殊途同歸，終極形態(tài)是線性直驅(qū)的合封版本。

三種新型光纖助力算力網(wǎng)絡(luò)高質(zhì)量互聯(lián)

在光纖新型化方面，張海懿表示，超低損光纖逐步開展部署，算力網(wǎng)絡(luò)高速光互聯(lián)提質(zhì)；空分復(fù)用光纖加快試驗(yàn)和應(yīng)用探索；空芯光纖特性優(yōu)勢突出，發(fā)展?jié)撃芸善凇?/p>

超低損光纖已成為400G高速光傳輸?shù)膬?yōu)配，助力高速率大容量光傳輸系統(tǒng)性能提升。G.652.D光纖持續(xù)向超低損耗方向優(yōu)化提升，仍是干線大規(guī)模部署的主流光纖、支持400G+和C+L波段傳輸；G.654E光纖已具備規(guī)模量產(chǎn)和工程部署能力，東數(shù)西算推動G.654.E光纖在我國干線網(wǎng)的部署、支持400G+和C+L波段傳輸，具備更優(yōu)的超長距傳輸能力，已成為海纜光通信系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)跨洋超長距傳輸?shù)膽?yīng)用首選。

空分復(fù)用光纖及其系統(tǒng)研究和標(biāo)準(zhǔn)化持續(xù)推進(jìn)，在國內(nèi)CCSA TC6已立項(xiàng)3項(xiàng)空分復(fù)用研究課題，研究內(nèi)容涉及光纖特性及應(yīng)用、光器件、傳輸技術(shù)；國際上，ITU-T SG15會議通過并發(fā)布GSTR.SDM技術(shù)報(bào)告和G.sup.G.65x立項(xiàng)。

空芯光纖成為新一代光通信系統(tǒng)的重要使能技術(shù)，具備超寬帶、超低時延、傳輸損耗低和超低非線性等特點(diǎn)。但標(biāo)準(zhǔn)化尚處起步階段，光纖結(jié)構(gòu)和參數(shù)，損耗極限、核心光電器件完備度，工業(yè)化拉制技術(shù)成熟度，現(xiàn)網(wǎng)部署工程化等諸多技術(shù)瓶頸待突破，目前國內(nèi)CCSA已立項(xiàng)3項(xiàng)空芯光纖研究課題，研究內(nèi)容涉及關(guān)鍵技術(shù)、光器件、超高速光傳輸。

器件芯片集成化數(shù)據(jù)分析智能化成發(fā)展趨勢

在通感一體化方面，面向未來應(yīng)用熱點(diǎn)持續(xù)，標(biāo)準(zhǔn)化尚處初步階段。張海懿介紹，感知助力通信，通信賦能感知。應(yīng)用方向上通感一體化可用于光纖光纜的資源管理和監(jiān)測，也可用于環(huán)境感知和安全監(jiān)測。

ITU-T、CCSA等標(biāo)準(zhǔn)組織已開展研究工作，張海懿表示，在國際ITU-T近年來關(guān)于光纖通信網(wǎng)絡(luò)通信與感知功能的集成的提案逐步增多，中國移動、中國聯(lián)通、中國信通院、華為等積極參與標(biāo)準(zhǔn)化活動中。已立項(xiàng)G.dfos，關(guān)注光纖接口和光參數(shù)指標(biāo)等規(guī)范。在國內(nèi)CCSA TC6立項(xiàng)開展多項(xiàng)通感一體光纖通信網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)和研究課題，針對系統(tǒng)組網(wǎng)方案、光纜、光模塊、光器件開展標(biāo)準(zhǔn)化工作。

AI大模型和數(shù)字孿支撐網(wǎng)絡(luò)智能化向L4演進(jìn)

在網(wǎng)絡(luò)智能化方面，開啟L4高階自智探索，開展AI/網(wǎng)絡(luò)大模型的應(yīng)用，網(wǎng)絡(luò)大模型和數(shù)字孿生，加速標(biāo)準(zhǔn)研制和應(yīng)用實(shí)踐。2024年正處于邁向高階自智的關(guān)鍵階段，大模型的技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢，能夠很好匹配L4新要求。

張海懿表示，網(wǎng)絡(luò)智能化受到業(yè)界廣泛重視，標(biāo)準(zhǔn)體系不斷完善，已取得豐碩成果，智算中心網(wǎng)絡(luò)增強(qiáng)智能化運(yùn)維提升訓(xùn)練效率，CCSA TC610啟動網(wǎng)絡(luò)大模型前鋒行動，開展相應(yīng)的測評和工作。

演講最后張海懿表示，信通院協(xié)同業(yè)界持續(xù)推動全光運(yùn)力技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，深化開展算力網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量監(jiān)測，即將發(fā)布運(yùn)載力指數(shù)評估報(bào)告、啟動1ms時延圈城市倡議活動等。

展望未來，張海懿期望聚焦算力時代數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求，業(yè)界各方應(yīng)加強(qiáng)協(xié)同推進(jìn)全光運(yùn)力技術(shù)創(chuàng)新攻關(guān)、產(chǎn)業(yè)生態(tài)發(fā)展和網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量監(jiān)測等工作，全力支撐我國信息通信和算力基礎(chǔ)設(shè)施的高質(zhì)量發(fā)展，推動構(gòu)建新質(zhì)生產(chǎn)力。

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