中國信通院張海懿：算力時代全光運(yùn)力關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展趨勢及展望

9月6日消息（顏翊）當(dāng)前，我國推出多項政策引導(dǎo)算網(wǎng)協(xié)同發(fā)展，運(yùn)力重要性日益提升，包括地方政府、三大運(yùn)營商在內(nèi)的行業(yè)各方積極響應(yīng)，加快規(guī)劃布局全光運(yùn)力建設(shè)。

第24屆中國國際光電博覽會（CIOE）如期召開，在同期舉辦的“算力網(wǎng)絡(luò)與光技術(shù)發(fā)展論壇”上，中國信息通信研究院技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)研究所所長張海懿介紹了在算力時代，全光運(yùn)力關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展趨勢及展望。她表示，算力和應(yīng)用正驅(qū)動全光運(yùn)力發(fā)展。以O(shè)TN技術(shù)為代表構(gòu)建的全光運(yùn)力，具備超大帶寬、超低時延、安全可靠等優(yōu)勢，成為行業(yè)關(guān)注熱點。同時，東數(shù)西算戰(zhàn)略及AIGC浪潮共同驅(qū)動算力應(yīng)用蓬勃發(fā)展，用戶入算、算間互聯(lián)、DC內(nèi)互聯(lián)三大場景運(yùn)力需求強(qiáng)烈。

全光運(yùn)力關(guān)鍵技術(shù)及革新演進(jìn)

張海懿表示，為構(gòu)建高品質(zhì)全光運(yùn)力，必須筑牢算力支撐底座。從光纖路由及特性優(yōu)化、全光互聯(lián)、確定承載、品質(zhì)入算、智能管控等方面助力全面升級網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和立體化傳輸能力，構(gòu)建泛在覆蓋的全光運(yùn)力。

在光纜網(wǎng)絡(luò)方面，G.654.E超低損耗光纖將構(gòu)筑算力網(wǎng)絡(luò)新型全光骨干，提升光纜網(wǎng)傳輸性能，且其已具備規(guī)模生產(chǎn)能力，進(jìn)入工程應(yīng)用階段，部署規(guī)模超萬皮長公里；光纖損耗指標(biāo)未來還有望優(yōu)化至0.15dB/km，C+L波段的傳輸平坦度將進(jìn)一步提升。同時，我國光纜網(wǎng)逐步迎新建周期，光纜線路增長有望提速。此外，我國新型光纖應(yīng)用試驗也在加速推進(jìn)，標(biāo)準(zhǔn)化研究逐步啟動。多芯少模光纖成為突破Pbps容量的可期路徑，空芯光纖成為光纜網(wǎng)性能躍升的重要使能技術(shù)。

在全光高速互聯(lián)方面，光網(wǎng)絡(luò)持續(xù)提速演進(jìn)，單波速率從200G/400G向Tbps演進(jìn)，C+L波段擴(kuò)展趨于成熟，倍增方式提升單纖容量。數(shù)據(jù)中心間&內(nèi)全光靈活調(diào)度需求顯現(xiàn)，光電協(xié)同降低轉(zhuǎn)發(fā)時延，提升網(wǎng)絡(luò)可靠性，多維提質(zhì)滿足算間互聯(lián)新需求。模塊器件也向800G持續(xù)演進(jìn)，超800G成為研究熱點。AI 算力需求的激增，使得CPO、LPO 技術(shù)展現(xiàn)潛力。

在確定性承載方面，智能感知、多維切片等探索算網(wǎng)業(yè)務(wù)融合承載。“通算弱確定性+智算強(qiáng)確定性”成為主要特性，通算弱確定性，大部分盡力而為，部分強(qiáng)交互業(yè)務(wù)對時延/抖動敏感，智算強(qiáng)確定性，所有訓(xùn)練流量要求確定性低時延/低抖動、無損零故障。智算和通算共址/聯(lián)合建設(shè)，提出弱確定性+強(qiáng)確定性融合承載需求，智能感知、端網(wǎng)協(xié)同、多維切片實現(xiàn)多樣化算網(wǎng)業(yè)務(wù)統(tǒng)一承載。

在品質(zhì)入算方面，架構(gòu)創(chuàng)新支撐全光運(yùn)力進(jìn)一步延伸。其中，光層池化支撐OTN向城域接入層快速延伸，OTN P2MP品質(zhì)專線支撐OTN向用戶進(jìn)一步延伸。

在智能管控方面，算網(wǎng)協(xié)同實現(xiàn)敏捷入算、品質(zhì)聯(lián)算。利用多維感知與多因子算路，實現(xiàn)算網(wǎng)一體化調(diào)度，利用數(shù)智化手段聯(lián)合應(yīng)用，引入AI建模和大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，對網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行歷史分析和預(yù)測，業(yè)務(wù)和網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量實時可視、可預(yù)測、可追溯。

全面推進(jìn)“追光計劃”

張海懿指出，“追光計劃”全光運(yùn)力領(lǐng)航行動取得積極成效。一是產(chǎn)業(yè)生態(tài)推動：開展重點垂直行業(yè)調(diào)研；二是運(yùn)力指數(shù)評估：開展現(xiàn)網(wǎng)全光運(yùn)力評估監(jiān)測；三是行業(yè)應(yīng)用遴選：依托光華杯遴選標(biāo)桿案例；四是技術(shù)創(chuàng)新推動：廣泛深入?yún)⑴c新技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化。

2023年2月，中國信通院在廈門全光運(yùn)力高峰論壇首次發(fā)布全光運(yùn)力指數(shù)1.0，開展運(yùn)力指數(shù)評估。經(jīng)過持續(xù)對指數(shù)定義、數(shù)據(jù)格式、計算方式進(jìn)行完善，2023年8月形成全光運(yùn)力指數(shù)2.0。面向8大算力樞紐所在省份網(wǎng)絡(luò)規(guī)模、覆蓋、質(zhì)量初步評估，從時延、光纜網(wǎng)、傳輸網(wǎng)、IP層不同維度和層面，支撐貴州管局開展運(yùn)力發(fā)展?fàn)顩r評估。

立足“十四五”發(fā)展時機(jī)，聚焦算力時代的承載網(wǎng)絡(luò)未來發(fā)展，她建議產(chǎn)業(yè)各方在技術(shù)創(chuàng)新攻關(guān)、產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展、質(zhì)量監(jiān)測評估等多個方面協(xié)同推進(jìn)。張海懿認(rèn)為，業(yè)界應(yīng)全面推進(jìn)“追光計劃-全光運(yùn)力領(lǐng)航行動”，聚力推動光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)生態(tài)協(xié)同發(fā)展體系構(gòu)建。

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