跨界融合，智算未來！iFOC 2024訊石研討會圓滿舉辦

  ICC訊 跨界融合，智算未來！2024年9月9-10日，第22屆訊石光通信市場暨技術專題研討會(簡稱iFOC 2024)在深圳成功舉辦，兩天會議共組織了6場專題論壇、5場圓桌討論、4場沙龍互動、3門技術培訓、2場主旨論壇以及1場400G現(xiàn)場演示，還有24家企業(yè)產(chǎn)品展示。本屆iFOC參會人數(shù)突破1500人，企業(yè)、科研、投資機構達到420家，來自光電子、光通信產(chǎn)業(yè)鏈及學術界80多位光電專家發(fā)表了行業(yè)報告，大會聚焦AI大模型、AI算力、OCS/光交換、400G/800G/1.6T/3.2T、DSP\LPO\LRO、OIO、CPO、骨干光網(wǎng)、相干下沉、WSS、并行光學、波分復用、先進封裝、激光雷達、智能駕駛、空芯光纖和市場分析預測等市場需求，緊跟全球光通信趨勢，融入光電技術熱點，探索產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展路徑。

  ICC訊石咨詢終身顧問、上海交通大學原應用物理系教授、IEEE終身會員陳益新教授在致辭中表示智能、智算的時代列車已經(jīng)在加速，iFOC齊聚行業(yè)精英，共同探討新一代網(wǎng)絡互聯(lián)，實現(xiàn)光通信產(chǎn)業(yè)的新一輪發(fā)展。南方科技大學光電智感實驗室主任、光子學會會長沈平教授也在致辭中鼓舞行業(yè)同仁抓住智算機會，攜手迎接AI時代的更多挑戰(zhàn)。

  在主旨論壇1：光通信賦能算力底座上來自中國移動、科大訊飛、Broadcom、中國電信、亨通光電、海思光電、長飛公司、中國聯(lián)通和華為的專家發(fā)表的AI智能算力與光通信相關主題報告。

主持人：陳皓

  中國移動李晗博士發(fā)表《面向算力網(wǎng)絡的T比特光通信技術和器件發(fā)展探討》報告，面向“東數(shù)西算”等算力網(wǎng)絡典型場景對光傳送網(wǎng)在超大帶寬、超長距離、超低時延方面提出的更高要求。中國移動提出并構建基于400G+OXC的新型全光網(wǎng)技術架構。同時，中國移動推動了400G/800G技術和產(chǎn)業(yè)發(fā)展，重點介紹1.6T超高速光傳輸系統(tǒng)關鍵技術及光器件演進的探索和思考，以及空芯光纖的研究進展及在高速系統(tǒng)中的應用，希望與產(chǎn)業(yè)界共同推動T比特全光網(wǎng)端到端技術創(chuàng)新和生態(tài)構建。

  科大訊飛數(shù)據(jù)中心首席架構師羅遠博士發(fā)表《大規(guī)模高速智算集群中光連接的需求和挑戰(zhàn)》報告，在大模型訓練集群等高速環(huán)境中，光學連接扮演至關重要的角色，其穩(wěn)定性和性能指標會直接影響整個集群的使用。同時科大訊飛介紹當前已投產(chǎn)的萬卡集群中的光連接的使用和運行，當前在建的萬卡集群中對于連接的規(guī)劃，并探討在十萬卡甚至更大規(guī)模集群中光連接的需求、挑戰(zhàn)和更多的應用場景。

  Broadcom資深商務經(jīng)理Tzu-Hao Chow（周子豪）發(fā)表《AI網(wǎng)絡中的光學技術：高密度互連擴展（Optical Technologies in AI Networks: Scaling with High Density Interconnects）》報告，自從OpenAI發(fā)布他們的ChatGPT平臺以來，AI應用已進入爆發(fā)式增長的階段。這引發(fā)了GPU服務器和網(wǎng)絡巨大的硬件消耗。這次演講是聚焦AI網(wǎng)絡的光學愿景。有三個需要聚焦的關鍵點，分別是VCSEL、EML和CPO。VCSEL是應用于100米短距離傳輸場景，現(xiàn)在分布式計算場景也在討論是否使用VCSEL芯片。為了實現(xiàn)超100Gbps速率，先進的Vcsel技術和光纖帶寬將被考慮。為了支持2公里長距離傳輸，EML芯片提供最快的市場響應方案，并在可靠性和規(guī)?；矫婢哂泻芎玫挠涗?。此外為了實現(xiàn)密集集成的光學連接，CPO技術正在討論用于交換機和xPU應用架構。隨著超大集群（Cluster）xPU規(guī)模擴大，使用單纖雙向（BiDi）技術將節(jié)省基礎設施資源。

  中國電信集團科技委主任韋樂平發(fā)表《大模型時代光通信的機遇》報告，大模型的發(fā)展離不開高質(zhì)量網(wǎng)絡的支持，新網(wǎng)絡的基本作用是確保GPU群的計算效率。大模型時代將開啟新一波光進銅退，其中三個趨勢是CPO技術、硅光技術和全光交換/路由技術的發(fā)展。此外，大模型將消耗大量的DCN、DCI光模塊，僅一個GH200超算系統(tǒng)將消耗3072個800G光模塊，這給予光模塊巨大的發(fā)展機遇，并帶動高速全光網(wǎng)和空芯光纖的發(fā)展，充分利用空芯光纖的低時延、非線性和低損、寬譜及大芯徑優(yōu)勢。

  亨通光纖研發(fā)總監(jiān)孫偉博士發(fā)表《空分復用大容量通信多芯光纖技術研究與應用探討》報告，全球算力網(wǎng)絡與通信網(wǎng)絡的容量持續(xù)擴增，傳統(tǒng)的通信光纖技術難以支撐容量激增需求?？辗謴陀枚嘈竟饫w技術發(fā)展逐步在陸地和海洋領域均展現(xiàn)出應用潛力。目前亨通在多芯光纖制備技術日臻成熟，在長距離大容量通信與合作伙伴開展試驗研究，在海洋通信領域與兄弟單位開展合作攻關，取得顯著進展。

  海思光電首席研究員滿江偉博士發(fā)表《從通算邁向智算，AI光互連模塊技術演進探討》報告，隨著云數(shù)據(jù)中心的快速發(fā)展，傳統(tǒng)的通算數(shù)據(jù)中心光互聯(lián)模塊正在被用于運營商電信級應用；同時AI智算數(shù)據(jù)中心相對通算數(shù)據(jù)中心對于光互聯(lián)模塊的低時延、智能化、高可靠、低功耗等方面也提出了更高的要求。光互聯(lián)模塊在電信，通算中心以及AI智算中心等不同應用場景的不同需求，產(chǎn)業(yè)鏈需要重視光互聯(lián)模塊在AI智算中心應用的挑戰(zhàn)，從而提升AI智算中心光互聯(lián)的可用度和可靠性。

  長飛公司多元化事業(yè)部特種光纖首席科學家楊晨博士發(fā)表《特種光纖在光通信的多樣化應用》報告，隨著人工智能、云計算、互聯(lián)網(wǎng)的迅猛發(fā)展，各種應用場景下的光纖通信需求不斷擴大，促進了超高速大容量光通信和大型數(shù)據(jù)中心等業(yè)務的快速發(fā)展。更大帶寬和更高速率的需求，對光纖傳輸網(wǎng)絡技術提出了新的要求與挑戰(zhàn)。本報告主要介紹了特種光纖在超高速大容量光通信系統(tǒng)和超算數(shù)據(jù)中心的綜合解決方案及其應用，并思考了特種光纖在下一代通信技術中的發(fā)展趨勢和挑戰(zhàn)及其多元化應用的廣泛前景。

  中國聯(lián)通研究院副院長、首席科學家唐雄燕博士發(fā)表《人工智能時代光網(wǎng)絡的機遇與挑戰(zhàn)》報告，人工智能時代，智算需求快速增長。在智算高通量廣域互聯(lián)和數(shù)據(jù)中心內(nèi)部組網(wǎng)中，光網(wǎng)絡都將發(fā)揮越來越重要的作用。對于智算間高速無損互聯(lián)，需要持續(xù)提升光網(wǎng)絡的帶寬、容量、傳輸距離、單位比特成本及單位比特能效，以打造更加靈活智能可靠的光網(wǎng)絡，滿足日益增長的智算互聯(lián)需求。對于智算中心內(nèi)部互聯(lián)，也需要逐步引入光網(wǎng)絡技術，以打造高速高效、綠色低碳、智能敏捷的智算數(shù)據(jù)中心。

  華為光傳送首席解決方案架構師譚晶鑫發(fā)表《智算時代光傳送目標網(wǎng)構想及關鍵技術探討》報告，在智算時代，光傳送網(wǎng)的業(yè)務發(fā)展趨勢主要體現(xiàn)為算間高效協(xié)同以實現(xiàn)用戶入算極致體驗。在DCI場景采用分布式計算驅(qū)動算間互聯(lián)，在DCA場景做到確定性網(wǎng)絡，泛在品質(zhì)接入和算力資源適度下沉。光傳送網(wǎng)的演進方向，包括網(wǎng)絡服務化、線路寬譜化、介質(zhì)場景化、接入多樣化、品質(zhì)協(xié)同化和光層數(shù)字化。構建面向算力務的端到端光網(wǎng)絡，圍繞單纖容量提升，向400G+高波特率/128QAM高階調(diào)制/C+L+S+E演進，并利用空芯光纖和多芯光纖系統(tǒng)構建大容量傳輸系統(tǒng)。

  在主旨論壇2：《高速光互連編織AI網(wǎng)絡》上，來自字節(jié)跳動、華工正源、康寧光通信、Intel、海光芯創(chuàng)、POET、海信寬帶、騰訊、Marvell、阿里巴巴的光通信專家先后發(fā)表的光互連技術賦能AI網(wǎng)絡建設的主題報告。

主持人：李京輝

  字節(jié)跳動資深光網(wǎng)絡架構師郭蕾發(fā)表《800G光互聯(lián)技術創(chuàng)新與實踐》報告，算力的指數(shù)級增長，需要更高的互聯(lián)帶寬，進一步推動光互聯(lián)技術快速迭代，圍繞工號、帶寬、性能、時延和成本全面支持大模型網(wǎng)絡架構建設。字節(jié)跳動在2024年開始部署800G光模塊，并在800G光模塊加入了自己的創(chuàng)新，800G SR8可以在OM4光纖上實現(xiàn)100米傳輸，采用Flat-Top導熱設計和真實背光監(jiān)控。字節(jié)跳動還在LPO模塊上進行了測試，認為LPO 想成功落地，需具備系統(tǒng)全鏈條端-端能力，聯(lián)合優(yōu)化、拆解實施。在后800G時代，光模塊故障預測非常重要，同時大模型下多級軌道的連接方式促進單模下沉，硅光技術迎來黃金時代。

  華工正源研發(fā)副總裁Jim Theodoras發(fā)表《面向AI和LLM應用，如何優(yōu)化數(shù)通光模塊（How to Optimize Datacom Optical Transceivers for AI and LLM）》主題報告，在未來兩代以太網(wǎng)交換機，光功率將在總功率中所占的比例將更大，LPO可以很好地抵消多余的光功耗。LLM訓練也將消耗大量的時間，電力和處理能力。數(shù)通光模塊和AI光模塊又不同的地方，例如適應不同的應用速率，同一產(chǎn)品必須能在3個內(nèi)部網(wǎng)絡工作，而每一種網(wǎng)絡有不同的熟慮。此外，還需要更低的BER，數(shù)通使用VCSEL用于短距離鏈路，而AI光模塊要在短距離使用單模資源。與此同時，AI光模塊在FEC關閉時仍需維持性能穩(wěn)定。AI對LPO和硅光將迎來更大的應用機會，以及1.6T光模塊已經(jīng)到來。

  康寧光通信產(chǎn)品管理總監(jiān)陳晧發(fā)表《用于云和AI數(shù)據(jù)中心的波段擴展多模光纖》報告，基于VCSEL的低成本低功耗多模耗鏈路傳輸對短距離通信至關重要，特別是在AI/ML集群互連中。多模鏈路速率演進到每通道100G，業(yè)界期望MMF保持其OM3支持70米和OM4支持100米的能力。然而，OM3和OM4在某些波長的模式帶寬限制帶來了傳輸距離的挑戰(zhàn)。為了解決這個問題，我們介紹了支持高速收發(fā)器的波段擴展多模光纖（HDR MMF），HDR OM4在840~910 nm波段范圍內(nèi)的具有與OM5類似的帶寬性能，可支持850nm VCSEL波長偏移和BiDi收發(fā)器傳輸100米的距離，而且能實現(xiàn)比OM5更低的生產(chǎn)成本。分析與實際測試的結果都表明，HDR MMF為當前800G和未來1.6T的提供更靈活的VCSEL波長選擇和更經(jīng)濟的部署。

  英特爾IPS資深產(chǎn)品主管Marcus Yang發(fā)表《硅光子技術和新應用簡介：光計算互連 (OCI) ，共同封裝光學器件（CPO）》報告，硅光子學 (SiPh) 將光學和電子學相結合，使用硅進行光生成、操縱和檢測，利用成熟的 CMOS 工藝進行經(jīng)濟高效的制造。新的人工智能應用需要先進的光學I/O，集成光學通過光子 IC 內(nèi)的更大集成、與頂級電子 IC 的異構集成以及更緊密的主機集成提供了解決方案。英特爾的 SiPh 平臺憑借片上激光器、SOA 和強大的 IP 產(chǎn)品組合而表現(xiàn)出色，在人工智能、高性能計算和光計算領域發(fā)揮著至關重要的作用。方法包括對 SiPh 和先進封裝的持續(xù)投資，從而實現(xiàn)帶有封裝內(nèi)OCI小芯片的CPU概念。英特爾OCI解決方案提供一流的規(guī)格和可擴展性，對于分解架構等多種計算結構應用至關重要。憑借引人注目的長期可擴展性路線圖，英特爾的創(chuàng)新擴展到一流的OCI 演示和FMCW LiDAR，強調(diào)了SiPh的變革潛力。

  海光芯創(chuàng)首席科學家陳曉剛博士發(fā)表《AI時代的硅基光電芯片的發(fā)展之路 —— Fabless 2.0》報告，超高帶寬，超低功耗，超低延時的片上光互聯(lián)網(wǎng)絡，結合芯粒技術的三維光電一體化芯片，既是中國高端算力芯片突破技術封鎖的一項關鍵技術，也是未來國際上最尖端AI芯片架構發(fā)展的必然選擇。從高速光模塊到片上光互聯(lián)，標準化的生產(chǎn)和封測是推動硅光產(chǎn)業(yè)真正走向可持續(xù)發(fā)展的必由之路。海光芯創(chuàng)致力于面向量產(chǎn)的硅光產(chǎn)業(yè)鏈的建設，努力打造AI時代的全國產(chǎn)化硅光產(chǎn)品開發(fā)和生產(chǎn)平臺，積極為中國的AI高速互聯(lián)網(wǎng)絡做出貢獻。

  POET Technologies高級副總裁莫今瑜博士發(fā)表《半導體光子學：面向1.6T和更高速率的200G/通道產(chǎn)品（Semiconductorization of Photonics: 200G/Lane Products for 1.6T and Beyond）》，

  海信寬帶董事會主席黃衛(wèi)平博士發(fā)表《久必合，合久必分智能時代光波連接技術與產(chǎn)業(yè)趨勢》報告，光連接的趨勢包括3點，一是AI算力需求推動節(jié)點帶寬上升、能耗和成本下降，二是外置光模塊產(chǎn)品形態(tài)將被內(nèi)置CPO或集成光I/O取代，三是找到一種光電轉(zhuǎn)換技術方案能夠持續(xù)提升和擴展，硅光被廣泛討論和實踐。帶寬密度、功率效率和連接性價比提高將推動光連接技術走向CPO和集成光I/O，光模塊作為獨立的產(chǎn)品形態(tài)發(fā)生根本變化或是消亡，光電轉(zhuǎn)換將成為交換機和處理器芯片內(nèi)置功能和設計IP。中國光通信企業(yè)在過去10年的成功，主要是抓住了新的市場需求機遇。然而，任何組織和國家的競爭優(yōu)勢均是暫時的，很難永遠持續(xù)不變的維持。贏得智能計算產(chǎn)業(yè)的競爭優(yōu)勢中國亟需建立和發(fā)展光電融合并自主可控的芯片設計、流片、封裝以及EDA軟件等核心技術能力與行業(yè)領軍企業(yè)。

  騰訊光網(wǎng)絡架構師付思東博士發(fā)表《數(shù)據(jù)中心硅光芯片技術及演進》報告，騰訊在硅光芯片技術領域進行了多項創(chuàng)新實踐，芯片面積相比商用標準品下降20%，支持1個激光器實現(xiàn)低封裝成本，并兼容LPO應用和大于32 GHz的高帶寬，針對BR4標準平衡優(yōu)化各項性能指標。對于未來硅光芯片技術，BR4將向BR4.2+延伸以實現(xiàn)800G互聯(lián)，發(fā)射端和接受端集成可以實現(xiàn)優(yōu)化耦合損耗，此外微環(huán)調(diào)制器方案芯片尺寸預計可減少60%，鏈路損耗降低2.1 dB。伴隨著集成光學系統(tǒng)演進，硅光技術將實現(xiàn)更高速率、更高集成度和更豐富功能。

  Marvell光連接市場副總裁LianZhao Qin發(fā)表《AI數(shù)據(jù)中心高速光學連接》報告，Marvell為業(yè)界提供完整的DSP、TIA和驅(qū)動器解決方案，范圍從200G到1.6T，以滿足人工智能和機器學習應用對帶寬和速度不斷增長的需求。Marvell產(chǎn)品組合還包括基于dsp的TRO和LPO可插拔模塊。隨著市場朝800G和1.6T解決方案發(fā)展，以支持不斷增長的數(shù)據(jù)流量。Marvell的1.6T Nova光DSP證明了他們已經(jīng)準備好滿足這些需求，提供了目前800gbps光模塊的兩倍帶寬。Marvell在高速光連接方面的持續(xù)創(chuàng)新為下一代數(shù)據(jù)中心基礎設施奠定了基礎。

  ICC訊石高級分析師吳娜發(fā)表《AI光學市場現(xiàn)狀分析及預測》報告

  圓桌論壇：高速互連編織AI網(wǎng)絡

  主持人：中國信科集團 科技委員 吳軍

  論壇嘉賓：海信寬帶 董事長 黃衛(wèi)平、華工正源 總經(jīng)理 胡長飛、Coherent高意 副總裁 吳馳明、騰訊 光網(wǎng)絡架構師 孫敏、光迅科技 副總經(jīng)理 劉家勝、科大訊飛 數(shù)據(jù)中心首席架構師 羅遠