C114訊 4月26日消息（趙婷婷）昨日，作為“2024中國光通信高質量發展論壇”的重要專場論壇，“400G開啟光傳送網新時代”線上研討會順利召開。會上，中國聯通研究院副院長、首席科學家唐雄燕發表題為《AI時代的400G全光算力互聯網》的主題演講。
他表示，AI激發大規模算力需求，需要構建算網協同的智算互聯網實現算力集合，以網強算。光網絡是智算互聯網的堅實底座，將持續向著寬帶、智能、開放、泛在的方向發展，C+L波段的400G骨干傳輸已進入規模商用階段。基于400G傳輸的全光算力互聯網提供超高安全、超低時延、超高可靠、超大帶寬、超長距離、靈活可調、綠色節能的高品質連接，助力“東數西算”，賦能AI高質量發展。
全光底座是智算互聯網基礎能力
唐雄燕表示，當前，以大模型為代表的人工智能技術快速發展，對算力基礎設施提出了更高要求，單點的算力往往難以滿足，需要通過算力互聯，“只有算、存、運一體協同的算力基礎設施，才能發揮算力最大價值，更好應對AI發展需求。”
我國AI算力分散，數據中心行業長期處于“東熱西冷”的格局，算力市場地區供需失衡現狀明顯。2023年12月，國家發展改革委等部門發布《關于深入實施“東數西算”工程 ，加快構建全國一體化算力網的實施意見》，提出構建聯網調度、普惠易用、綠色安全的全國一體化算力網，助力網絡強國、數字中國建設，打造中國式現代化的數字基座。
在這樣的背景下，更需要實現“算網協同”，構建全局范圍內感知、分配、調度算力的網絡，并在此基礎上匯聚和共享算力、數據、應用資源。
他指出，算網協同的智算互聯網具備“三高”關鍵能力，即高性能、高通量、高智能。通過高性能保障“算的快”，高通量使能“算的多”，高智能促進“算的優”。具體來說，應該具有超大帶寬、超高吞吐量、超低時延及抖動、超高可靠性與安全性、超大規模組網與擴展性、網絡智能化部署與運營等特性。
智算互聯網的組網架構包括廣域網、數據中心網絡，以及實現計算和網絡協同編排的算網大腦。“無論是廣域網還是數據中心網絡，未來的發展光通信都會起到非常關鍵的作用。對于智算中心網絡，在大容量電交換基礎上，需逐步引入全光交換，來使能智算中心內部大容量的算力卡互聯和智算服務器之間連接。”
唐雄燕指出，全光底座是智算互聯網的基礎能力，基于智能超寬的全光連接能力，可實現算力的高效互聯和調度。要實現3級時延圈能力，達到城市內1毫秒，樞紐內城市之間5毫秒，東西部樞紐之間20毫秒的要求；要建設越來越多的全光錨點，通過泛在的光接入來實現一跳入云、一跳入算。而實現超寬連接，需要依賴超高速率的光傳輸技術，圍繞東數西算組網，骨干采用400G ROADM/WSON光電協同組網，提供高速、高可靠、低時延DC間連接。
依托這張全光底座，可以支撐長距RDMA高性能傳輸，賦能遠程智算。“因為遠程智算互聯要具備無損傳輸能力，才能保證計算效率，需要讓RDMA數據流直接承載在確定性網絡上，而光網絡是確定性網絡的最佳選擇。通過在源點和宿點之間構筑波長級的一跳直達，避免了網絡擁塞丟包導致的效率降低。”為此，OTN傳輸設備需要具備PFC流控響應能力，能緩存網絡上流量并保證不丟包，同時具備逐級向上反壓流量的能力，從而與DCN交換機協同實現長距離無損。
中國聯通構建超強運力全光底座，賦能“東數西算”
唐雄燕表示，中國聯通正在建設超強運力的全光底座，服務國家“東數西算”。2022年，發布了《算力時代的全光底座白皮書》，開始構建“東數西算”8大樞紐及31個省級節點間超大容量品質聯接，覆蓋20000+全光算力錨點，100000+商務樓宇，提供高品質全光接入。
超大寬帶方面，以DC為中心，基于400G 構建算力互聯網，實現任意DC的高速直達；同時基于OXC構建MESH化的低時延網絡，實現云池之間的靈活調度、全光一跳直達，平均降低2-3ms，樞紐間<20ms；超高可靠方面，通過光電協同保護，可實現多重故障的自動恢復；還通過智能技術的引入，實現網絡的智能調度，向高等級自智網絡邁進。
他指出，高速光傳輸正朝著400G方向演進，我國2023年開始400G長距傳輸的試驗工程，今年正式開啟規模商用部署。今年3月中國移動宣布全球首條400G全光省際骨干網正式投入商用，中國聯通也會很快啟動400G長距離系統的商用部署。
“400G全光傳送網技術，在城域、省干等中短距離場景下已有很多應用，現在正向超長距方向發展。”在超長距應用中，需要采用高波特率的光電器件，將從90G向130G波特率演進，以實現更高性能的單波400G/800G傳輸。在頻譜方面，從傳統C波段，向C+L波段以及S波段擴展，通過6C+6L，可將光纖可用帶寬擴展到12THz以上。
此外，為更好支撐400G的光傳輸，需要部署新型光纖。G.654.E光纖已開始在骨干網絡大規模部署，為400G及超400G應用奠定基礎。多年前中國聯通就聯合產業鏈率先提出在陸地傳輸系統引入兼具大有效面積和低損耗特性光纖（G.654.E），引導完成G.654.E光纖標準化、產業化及試驗示范。目前G.654.E光纖已在全球大規模應用，中國聯通今年也會加大部署力度，不斷升級完善光纜網。同時，中國聯通還在研究新型的空分復用光纖，并在技術應用上也做了積極探索，聯合產業界、學術界，完成了弱耦合少模光纖、弱耦合七芯光纖的200G、400G傳輸驗證實驗。
最后，唐雄燕介紹，在400G商用實踐方面，2023年，中國聯通完成了基于PCS-16QAM和QPSK兩種調制格式的C+L波段的400G測試，充分驗證系統傳輸性能和功能。2024年將會正式進入400G干線網商用部署階段，構建全光算力互聯網。另外，中國聯通也在進行800G測試和試驗。2021年至今，開展了多個800G現網試點測試，基于PCS-64QAM調制是800Gbit/s較為成熟的方案，支持城域短距傳輸以及數據中心互聯等應用場景。 
