作為“2024中國光通信高質(zhì)量發(fā)展論壇”的重要專場論壇,“400G開啟光傳送網(wǎng)新時(shí)代”線上研討會順利召開。會上,中國聯(lián)通研究院副院長、首席科學(xué)家唐雄燕發(fā)表題為《AI時(shí)代的400G全光算力互聯(lián)網(wǎng)》的主題演講。
他表示,AI激發(fā)大規(guī)模算力需求,需要構(gòu)建算網(wǎng)協(xié)同的智算互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)算力集合,以網(wǎng)強(qiáng)算。光網(wǎng)絡(luò)是智算互聯(lián)網(wǎng)的堅(jiān)實(shí)底座,將持續(xù)向著寬帶、智能、開放、泛在的方向發(fā)展,C+L波段的400G骨干傳輸已進(jìn)入規(guī)模商用階段。基于400G傳輸?shù)娜馑懔ヂ?lián)網(wǎng)提供超高安全、超低時(shí)延、超高可靠、超大帶寬、超長距離、靈活可調(diào)、綠色節(jié)能的高品質(zhì)連接,助力“東數(shù)西算”,賦能AI高質(zhì)量發(fā)展。
全光底座是智算互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)能力
唐雄燕表示,當(dāng)前,以大模型為代表的人工智能技術(shù)快速發(fā)展,對算力基礎(chǔ)設(shè)施提出了更高要求,單點(diǎn)的算力往往難以滿足,需要通過算力互聯(lián),“只有算、存、運(yùn)一體協(xié)同的算力基礎(chǔ)設(shè)施,才能發(fā)揮算力最大價(jià)值,更好應(yīng)對AI發(fā)展需求?!?
我國AI算力分散,數(shù)據(jù)中心行業(yè)長期處于“東熱西冷”的格局,算力市場地區(qū)供需失衡現(xiàn)狀明顯。2023年12月,國家發(fā)展改革委等部門發(fā)布《關(guān)于深入實(shí)施“東數(shù)西算”工程 ,加快構(gòu)建全國一體化算力網(wǎng)的實(shí)施意見》,提出構(gòu)建聯(lián)網(wǎng)調(diào)度、普惠易用、綠色安全的全國一體化算力網(wǎng),助力網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國、數(shù)字中國建設(shè),打造中國式現(xiàn)代化的數(shù)字基座。
在這樣的背景下,更需要實(shí)現(xiàn)“算網(wǎng)協(xié)同”,構(gòu)建全局范圍內(nèi)感知、分配、調(diào)度算力的網(wǎng)絡(luò),并在此基礎(chǔ)上匯聚和共享算力、數(shù)據(jù)、應(yīng)用資源。
他指出,算網(wǎng)協(xié)同的智算互聯(lián)網(wǎng)具備“三高”關(guān)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(jìn)“算的優(yōu)”。具體來說,應(yīng)該具有超大帶寬、超高吞吐量、超低時(shí)延及抖動、超高可靠性與安全性、超大規(guī)模組網(wǎng)與擴(kuò)展性、網(wǎng)絡(luò)智能化部署與運(yùn)營等特性。
智算互聯(lián)網(wǎng)的組網(wǎng)架構(gòu)包括廣域網(wǎng)、數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò),以及實(shí)現(xiàn)計(jì)算和網(wǎng)絡(luò)協(xié)同編排的算網(wǎng)大腦。“無論是廣域網(wǎng)還是數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò),未來的發(fā)展光通信都會起到非常關(guān)鍵的作用。對于智算中心網(wǎng)絡(luò),在大容量電交換基礎(chǔ)上,需逐步引入全光交換,來使能智算中心內(nèi)部大容量的算力卡互聯(lián)和智算服務(wù)器之間連接?!?
唐雄燕指出,全光底座是智算互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)能力,基于智能超寬的全光連接能力,可實(shí)現(xiàn)算力的高效互聯(lián)和調(diào)度。要實(shí)現(xiàn)3級時(shí)延圈能力,達(dá)到城市內(nèi)1毫秒,樞紐內(nèi)城市之間5毫秒,東西部樞紐之間20毫秒的要求;要建設(shè)越來越多的全光錨點(diǎn),通過泛在的光接入來實(shí)現(xiàn)一跳入云、一跳入算。而實(shí)現(xiàn)超寬連接,需要依賴超高速率的光傳輸技術(shù),圍繞東數(shù)西算組網(wǎng),骨干采用400G ROADM/WSON光電協(xié)同組網(wǎng),提供高速、高可靠、低時(shí)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(yuǎn)程智算?!耙?yàn)檫h(yuǎn)程智算互聯(lián)要具備無損傳輸能力,才能保證計(jì)算效率,需要讓RDMA數(shù)據(jù)流直接承載在確定性網(wǎng)絡(luò)上,而光網(wǎng)絡(luò)是確定性網(wǎng)絡(luò)的最佳選擇。通過在源點(diǎn)和宿點(diǎn)之間構(gòu)筑波長級的一跳直達(dá),避免了網(wǎng)絡(luò)擁塞丟包導(dǎo)致的效率降低。”為此,OTN傳輸設(shè)備需要具備PFC流控響應(yīng)能力,能緩存網(wǎng)絡(luò)上流量并保證不丟包,同時(shí)具備逐級向上反壓流量的能力,從而與DCN交換機(jī)協(xié)同實(shí)現(xiàn)長距離無損。
中國聯(lián)通構(gòu)建超強(qiáng)運(yùn)力全光底座,賦能“東數(shù)西算”
唐雄燕表示,中國聯(lián)通正在建設(shè)超強(qiáng)運(yùn)力的全光底座,服務(wù)國家“東數(shù)西算”。2022年,發(fā)布了《算力時(shí)代的全光底座白皮書》,開始構(gòu)建“東數(shù)西算”8大樞紐及31個(gè)省級節(jié)點(diǎn)間超大容量品質(zhì)聯(lián)接,覆蓋20000+全光算力錨點(diǎn),100000+商務(wù)樓宇,提供高品質(zhì)全光接入。
超大寬帶方面,以DC為中心,基于400G 構(gòu)建算力互聯(lián)網(wǎng),實(shí)現(xiàn)任意DC的高速直達(dá);同時(shí)基于OXC構(gòu)建MESH化的低時(shí)延網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)云池之間的靈活調(diào)度、全光一跳直達(dá),平均降低2-3ms,樞紐間<20ms;超高可靠方面,通過光電協(xié)同保護(hù),可實(shí)現(xiàn)多重故障的自動恢復(fù);還通過智能技術(shù)的引入,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的智能調(diào)度,向高等級自智網(wǎng)絡(luò)邁進(jìn)。
他指出,高速光傳輸正朝著400G方向演進(jìn),我國2023年開始400G長距傳輸?shù)脑囼?yàn)工程,今年正式開啟規(guī)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(wǎng)正式投入商用,中國聯(lián)通也會很快啟動400G長距離系統(tǒng)的商用部署。
“400G全光傳送網(wǎng)技術(shù),在城域、省干等中短距離場景下已有很多應(yīng)用,現(xiàn)在正向超長距方向發(fā)展?!痹诔L距應(yīng)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(jìn),以實(shí)現(xiàn)更高性能的單波400G/800G傳輸。在頻譜方面,從傳統(tǒng)C波段,向C+L波段以及S波段擴(kuò)展,通過6C+6L,可將光纖可用帶寬擴(kuò)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(wǎng)絡(luò)大規(guī)模部署,為400G及超400G應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。多年前中國聯(lián)通就聯(lián)合產(chǎn)業(yè)鏈率先提出在陸地傳輸系統(tǒng)引入兼具大有效面積和低損耗特性光纖(G.654.E),引導(dǎo)完成G.654.E光纖標(biāo)準(zhǔn)化、產(chǎn)業(yè)化及試驗(yàn)示范。目前G.654.E光纖已在全球大規(guī)模應(yīng)用,中國聯(lián)通今年也會加大部署力度,不斷升級完善光纜網(wǎng)。同時(shí),中國聯(lián)通還在研究新型的空分復(fù)用光纖,并在技術(shù)應(yīng)用上也做了積極探索,聯(lián)合產(chǎn)業(yè)界、學(xué)術(shù)界,完成了弱耦合少模光纖、弱耦合七芯光纖的200G、400G傳輸驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。
最后,唐雄燕介紹,在400G商用實(shí)踐方面,2023年,中國聯(lián)通完成了基于PCS-16QAM和QPSK兩種調(diào)制格式的C+L波段的400G測試,充分驗(yàn)證系統(tǒng)傳輸性能和功能。2024年將會正式進(jìn)入400G干線網(wǎng)商用部署階段,構(gòu)建全光算力互聯(lián)網(wǎng)。另外,中國聯(lián)通也在進(jìn)行800G測試和試驗(yàn)。2021年至今,開展了多個(gè)800G現(xiàn)網(wǎng)試點(diǎn)測試,基于PCS-64QAM調(diào)制是800Gbit/s較為成熟的方案,支持城域短距傳輸以及數(shù)據(jù)中心互聯(lián)等應(yīng)用場景。
新聞來源:C114通信網(wǎng)
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