當(dāng)前，“連接”與“算力”已成為數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要驅(qū)動(dòng)引擎。智算、大數(shù)據(jù)模型等新型算力應(yīng)用的崛起正推動(dòng)承載網(wǎng)絡(luò)的加速演進(jìn)，高品質(zhì)的光網(wǎng)絡(luò)作為連接用戶、算力和應(yīng)用之間的數(shù)據(jù)大動(dòng)脈，為千行百業(yè)數(shù)智化轉(zhuǎn)型、國(guó)家數(shù)字經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展提供了堅(jiān)實(shí)的底座支撐。
隨著國(guó)家“十四五”規(guī)劃、《“十四五”數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃》、《“十四五”信息通信行業(yè)發(fā)展規(guī)劃》等相繼實(shí)施，光網(wǎng)絡(luò)多樣技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新，網(wǎng)絡(luò)持續(xù)面向算力等需求優(yōu)化部署。順應(yīng)時(shí)代發(fā)展需求，光網(wǎng)絡(luò)將圍繞“三超”能力提升、品質(zhì)承載、自智開放、光子集成、介質(zhì)創(chuàng)新、空天地海光網(wǎng)絡(luò)等方向革新演進(jìn)，逐步強(qiáng)化提升全光運(yùn)力，打造堅(jiān)實(shí)的新型算力應(yīng)用全光基礎(chǔ)設(shè)施。
下一代光傳輸網(wǎng)創(chuàng)新趨勢(shì)研究，新技術(shù)突破引領(lǐng)光網(wǎng)升級(jí)
智算、AI及大模型等新型算力應(yīng)用的崛起正推動(dòng)萬(wàn)卡數(shù)據(jù)中心集群的建設(shè)，進(jìn)而引起流量的爆發(fā)式增長(zhǎng)，對(duì)光網(wǎng)帶寬能力提出了新的挑戰(zhàn)。因此，業(yè)內(nèi)已在積極探索超400G技術(shù)，向800G及Tbit以上的相干技術(shù)發(fā)起挑戰(zhàn)，持續(xù)推進(jìn)光網(wǎng)“三超“能力，不斷逼近光纖傳輸?shù)南戕r(nóng)極限。
面對(duì)“香農(nóng)極限”困境 ，為了實(shí)現(xiàn)光網(wǎng)能力突破，系統(tǒng)需在速率、頻譜、介質(zhì)研究上協(xié)同發(fā)力。在速率層面，當(dāng)前800G業(yè)界研究熱點(diǎn)聚焦在智算中心大規(guī)模集群、智算中心多AZ短距互聯(lián)等場(chǎng)景，未來(lái)的研究方向?qū)⒅赜趯?shí)現(xiàn)800G長(zhǎng)距離以及下一代1.6T短距DCI。 中國(guó)信科集團(tuán)旗下的烽火通信向新而行，開展針對(duì)190+Gbaud波特率的光電器件及更高制程的芯片設(shè)計(jì)難點(diǎn)攻關(guān)，以滿足800G超長(zhǎng)距傳輸能力。同時(shí)采用了先進(jìn)的薄膜鈮酸鋰封裝工藝，契合模塊集成化、低功耗及低成本等要求，目前技術(shù)能力還需要更多的突破和迭代。在實(shí)驗(yàn)室及現(xiàn)網(wǎng)測(cè)試中，烽火通信分別在中國(guó)移動(dòng)及中國(guó)電信的引領(lǐng)下完成了超800km的傳輸驗(yàn)證，達(dá)到業(yè)界領(lǐng)先水平。在系統(tǒng)容量方面，隨著400G技術(shù)的成熟，頻譜已隨之?dāng)U展至L波段。面向800G及Tbit+速率演進(jìn)，頻譜向S波段拓展是努力的方向，能夠有效提升傳輸容量。同時(shí)，多芯光纖、空芯光纖等新型傳輸介質(zhì)研究，為光傳輸網(wǎng)絡(luò)在時(shí)延、衰耗、非線性及容量帶來(lái)了全新的可能性。2023年，烽火通信基于G.654.E光纖將傳輸頻譜擴(kuò)展至S波段，實(shí)現(xiàn)了業(yè)界首個(gè)單波Tbit/s級(jí)S+C+L波段超寬帶傳輸實(shí)現(xiàn)了原型試驗(yàn)驗(yàn)證，最大化地逼近了傳統(tǒng)單模光纖的傳輸極限。2024年，烽火通信持續(xù)挖掘S波段的潛力，實(shí)現(xiàn)了S+C+L波段1465nm-1627nm超大波長(zhǎng)范圍的實(shí)時(shí)傳輸，傳輸帶寬達(dá)19.65THz，可用頻譜容量提升64%，在單波速率達(dá)T比特級(jí)基礎(chǔ)上，單向容量超135T，并基于前期與中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)信科集團(tuán)光通信系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室聯(lián)合提出的空芯光纖同頻同時(shí)全雙工概念，使單纖的傳輸容量倍增，總傳輸容量超270T。不僅再次實(shí)現(xiàn)大容量光纖傳輸系統(tǒng)的創(chuàng)新突破，也為未來(lái)800G和T bit+系統(tǒng)與空芯光纖的結(jié)合提供了切實(shí)的理論基礎(chǔ)和可行的實(shí)踐依據(jù)。
高性能算光一體化光網(wǎng)，助力智算高質(zhì)量發(fā)展
算力作為數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代的新型生產(chǎn)力，其能力與數(shù)據(jù)中心的算力規(guī)模存在著強(qiáng)關(guān)聯(lián)。然而，當(dāng)前技術(shù)和產(chǎn)業(yè)鏈仍受單DC規(guī)模、云計(jì)算單點(diǎn)算力碎片化和高端芯片受限等問(wèn)題掣肘，并受限于產(chǎn)業(yè)及能源問(wèn)題，難以建設(shè)單一超大規(guī)模集約型數(shù)據(jù)中心。在此背景下，光網(wǎng)承擔(dān)著實(shí)現(xiàn)多個(gè)大規(guī)模數(shù)據(jù)中心集群高速互聯(lián)的關(guān)鍵任務(wù)，其能力除了滿足“三超“能力之外，還應(yīng)具備超低時(shí)延、靈活高效、綠色低碳、多元承載等特性。烽火通信緊跟智算網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展步伐，持續(xù)探索高性能無(wú)損互聯(lián)光網(wǎng)技術(shù)，基于OTN的PFC技術(shù)、Hyper-OTN全光MESH互聯(lián)、全局運(yùn)力地圖等諸多架構(gòu)和技術(shù)突破，大幅縮短了連算、入算時(shí)延。fgOTN/OSU等技術(shù)則可保障彈性靈活的管道，以應(yīng)對(duì)不同顆粒度的算力業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)無(wú)損的帶寬調(diào)整并保障嚴(yán)格的業(yè)務(wù)隔離，進(jìn)一步提升安全性，為各行各業(yè)提供更為高效、便捷的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。在傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中，算力與網(wǎng)絡(luò)是分開的，在業(yè)務(wù)調(diào)度中需要進(jìn)行相應(yīng)的聯(lián)動(dòng)，在一定程度上將帶來(lái)時(shí)延的提高。因此，網(wǎng)與算的有機(jī)融合一直是業(yè)界的研究重點(diǎn)。為了實(shí)現(xiàn)更高效的算間互聯(lián)，烽火通信面向業(yè)界推出了最新的算OTN產(chǎn)品COTP-F，其架構(gòu)是面向數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)，采用與DC機(jī)房相同的高壓直流供電及前進(jìn)后出散熱設(shè)計(jì)，可實(shí)現(xiàn)算力設(shè)備與傳輸設(shè)備的共電、共框，節(jié)省能源消耗。COTP-F為14U設(shè)計(jì)，單框容量可達(dá)xxT，且采用全光層轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)計(jì)，無(wú)需完成業(yè)務(wù)的電交叉邊可直接實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)的快速封裝與轉(zhuǎn)發(fā)，保障超低時(shí)延的算間互聯(lián)，以高性能光互連滿足算力業(yè)務(wù)的高性能轉(zhuǎn)發(fā)。在自智層面，烽火通信FiONE智慧平臺(tái)將人工智能大模型與信息光子學(xué)機(jī)理深度融合，推動(dòng)光網(wǎng)絡(luò)由智能走向認(rèn)知階段。通過(guò)海量樣本學(xué)習(xí)建立的網(wǎng)絡(luò)數(shù)字孿生大模型，光網(wǎng)不僅實(shí)現(xiàn)了智能優(yōu)化，更在自我修復(fù)和智能決策上取得了顯著進(jìn)展。這一技術(shù)的應(yīng)用，不僅提升了光網(wǎng)的運(yùn)行效率，更為用戶帶來(lái)了更為便捷、智能的網(wǎng)絡(luò)體驗(yàn)。
烽火將積極推進(jìn)算網(wǎng)深度融合，提升算力網(wǎng)絡(luò)的整體效能，促進(jìn)更低時(shí)延、更大帶寬、更高可靠的新興網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在“東數(shù)西算”工程中應(yīng)用，打通樞紐節(jié)點(diǎn)間的網(wǎng)絡(luò)主干道，建設(shè)新時(shí)代“數(shù)字高鐵”，并協(xié)同產(chǎn)業(yè)鏈高端技術(shù)力量，夯實(shí)數(shù)字底座建設(shè)基石，促進(jìn)數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代新質(zhì)生產(chǎn)力的蓬勃發(fā)展。
