中國聯(lián)通唐雄燕：構(gòu)建算力智聯(lián)網(wǎng)AINet，推進算網(wǎng)協(xié)同

1月16日消息（顏翊）AI時代已經(jīng)來臨。大模型等新興AI應(yīng)用需求海量的算力支撐，一座座智算中心拔地而起，規(guī)模龐大的萬卡集群逐漸投入商用。如何更好地實現(xiàn)智算中心互聯(lián)，服務(wù)AI應(yīng)用創(chuàng)新發(fā)展，業(yè)界做了大量研究工作。

1月16日，作為“2025中國光通信高質(zhì)量發(fā)展論壇”的開篇之作，“智算中心互聯(lián)：算網(wǎng)協(xié)同，構(gòu)筑智算互聯(lián)新底座”線上研討會順利召開，邀約產(chǎn)業(yè)鏈專家代表，圍繞智算中心間跨地域、跨層級、跨主體、高可靠的算力協(xié)同與調(diào)度，以及智算中心互聯(lián)關(guān)鍵技術(shù)等話題展開了深入探討。

中國聯(lián)通研究院副院長、首席科學(xué)家唐雄燕應(yīng)邀作了題為《構(gòu)建算力智聯(lián)網(wǎng)AINet，推進算網(wǎng)協(xié)同》的主題報告。在報告中，唐雄燕結(jié)合中國聯(lián)通正在建設(shè)的算力智聯(lián)網(wǎng)AINet，探討了對于智算中心互聯(lián)網(wǎng)的認(rèn)識，并介紹中國聯(lián)通開展的相關(guān)工作。

打造算力智聯(lián)網(wǎng)AINet

智能計算的發(fā)展對帶寬和網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量提出了越來越高的要求，主要體現(xiàn)在高通量、低時延、高可靠三個方面。為了更好地支撐智算互聯(lián)的需要，2024年，中國聯(lián)通正式發(fā)布算力智聯(lián)網(wǎng)AINet，通過IP+光融合打造新質(zhì)運力，實現(xiàn)算力服務(wù)與網(wǎng)絡(luò)服務(wù)協(xié)同，構(gòu)建算力互聯(lián)網(wǎng)的新底座。

唐雄燕指出，AINet具備三個重要特征，即“三高”核心能力，分別是高通量、高性能、高智能。其中，高通量主要是針對數(shù)據(jù)傳輸管道，構(gòu)建高通量廣域網(wǎng)能力，提升承載計算任務(wù)的數(shù)量，保障海量計算任務(wù)高效率、差異化、分布式流通，使能算的多；高性能是指要確保智算中心網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)零丟包、無阻塞、低時延運營，保障算得快；高智能則是通過算網(wǎng)大腦實現(xiàn)算力和運力之間協(xié)同編排和調(diào)度，提供算力與連接的融合服務(wù)，促進算得優(yōu)。

對于廣域網(wǎng)來說，主要是通過IP+光技術(shù)形成高通量能力，即打造大帶寬、低時延、無損的高通量廣域承載網(wǎng)絡(luò)，提供高效靈活算力數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)。當(dāng)前，主要依靠建設(shè)超大容量、端到端高速直達(dá)的400G全光網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)高速可靠的海量數(shù)據(jù)傳送。

在智算中心網(wǎng)絡(luò)中，對網(wǎng)絡(luò)性能要求非常高，需使用IB、RoCE等無損電交換技術(shù)，同時逐步引入光交換，實現(xiàn)光電融合。此外，智能管控也非常關(guān)鍵，中國聯(lián)通研發(fā)了智算中心管控平臺“智馭”，能夠?qū)崿F(xiàn)算網(wǎng)、光電一體化管理以及智算流量端到端優(yōu)化調(diào)度，并能實時呈現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)。

在算網(wǎng)大腦層面，主要是實現(xiàn)算力和連接的協(xié)同編排和智能調(diào)度，提供“算力+連接”的算網(wǎng)融合服務(wù)。

光網(wǎng)絡(luò)演進支撐智算網(wǎng)絡(luò)發(fā)展

唐雄燕表示，光網(wǎng)絡(luò)是構(gòu)建AINet“三高”能力的關(guān)鍵底座。AINet部署了雙平面立體組網(wǎng)的400G ROADM全光智算網(wǎng)絡(luò)，同時部署了智算網(wǎng)關(guān)，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)與智算的高效連接。

對于光網(wǎng)絡(luò)未來如何更好支撐智算網(wǎng)絡(luò)，他表示，過去幾十年來，光網(wǎng)絡(luò)的演進方向一直朝著提高速率和增強智能兩個方向發(fā)展。

在智算廣域網(wǎng)方面，光網(wǎng)絡(luò)的速率和容量快速增長是演進特征。骨干光網(wǎng)絡(luò)已邁入單波超400G速率時代，并朝著800G方向發(fā)展。容量提升上，已經(jīng)實現(xiàn)了C6T+L6T寬頻譜系統(tǒng)，未來還可通過繼續(xù)擴展頻譜進一步提升容量。同時，AINet是基于G.654.E新型光纖，可更好支撐400G和800G超高速傳輸要求。

在智算中心內(nèi)部，光交換扮演著越來越重要的角色。智算中心內(nèi)互聯(lián)架構(gòu)正在從電交換向光電混合/光交換演進，可以充分發(fā)揮光連接和光交換的大帶寬低時延低功耗等優(yōu)勢。LightCounting數(shù)據(jù)顯示，光交換機OCS出貨量2023年為1萬臺，預(yù)計2029年將超過5萬臺。同時，智算中心內(nèi)新型光模塊不斷涌現(xiàn)，LPO、CPO等技術(shù)未來發(fā)展前景良好，尤其是在1.6T之后，光電共封裝對于降低功耗、降低成本重要性凸顯。

另外，在光纖技術(shù)方面，新型光纖空芯光纖近年得到快速發(fā)展。其具有更低時延、更低損耗和更小非線性，尤其是時延能降低30%，對于智算互聯(lián)網(wǎng)來說有著非常重要的價值。例如，微軟去年就宣布要部署15000公里空芯光纖。我國也在積極開展空芯光纖相關(guān)實驗驗證工作。不過，空芯光纖的應(yīng)用仍然面臨著多方面挑戰(zhàn)。

針對三大典型場景開展試驗

唐雄燕介紹，針對入算、訓(xùn)練、推理這三大典型智算業(yè)務(wù)場景，去年中國聯(lián)通開展了一些重要實驗。

一是海量數(shù)據(jù)入算場景，主要提供任務(wù)式數(shù)據(jù)傳遞服務(wù)，通過構(gòu)建高通量數(shù)據(jù)網(wǎng)來增大有效帶寬、提高單位帶寬下數(shù)據(jù)傳輸通量，解決低帶寬等不起、高帶寬用不起等問題。去年聯(lián)通開展了從上海到寧夏3000公里長距RDMA流量傳輸驗證，通過無損流控技術(shù)以及端網(wǎng)協(xié)同擁塞控制等技術(shù)，端口帶寬利用率從20%提升到90%。

二是存算分離拉遠(yuǎn)訓(xùn)練場景，政務(wù)、醫(yī)療、金融等行業(yè)租用智算中心算力進行大模型訓(xùn)練，因涉及敏感信息，為最大限度地防止數(shù)據(jù)泄露，需要隱私訓(xùn)練數(shù)據(jù)“不落盤”，進行存算分離拉遠(yuǎn)訓(xùn)練。為此，中國聯(lián)通完成業(yè)界首例跨地市(杭州-金華）、存算分離200 km 的AI大模型拉遠(yuǎn)訓(xùn)練，即杭州存儲、金華計算，通過廣域RDMA無損高吞吐傳輸，保障存儲與計算跨廣域模型高效訓(xùn)練，實測訓(xùn)練效率大于95%（與本地數(shù)據(jù)本地訓(xùn)的效率相比損失5%）。

三是跨DC協(xié)同訓(xùn)練場景，超大規(guī)模的訓(xùn)練和算力租賃業(yè)務(wù)帶來智算新需求，需要進行跨DC協(xié)同訓(xùn)練，這也是技術(shù)挑戰(zhàn)最大的應(yīng)用場景，由于跨DC涉及時延問題，往往難以保障參數(shù)面拉遠(yuǎn)下的等效算力。為驗證這個場景，在中國聯(lián)通臨港智算中心采用了光傳送網(wǎng)OTN技術(shù)，成功完成AI大模型300公里分布式協(xié)同訓(xùn)練技術(shù)驗證，充分驗證了跨DC協(xié)同訓(xùn)練技術(shù)的商用可行性，實現(xiàn)了300公里跨域協(xié)同訓(xùn)練保持等效算力95%以上，為AI大模型訓(xùn)練模式提供了全新的解決方案。

最后，唐雄燕指出，中國聯(lián)通通過打造算力智聯(lián)網(wǎng)AINet，可為人工智能發(fā)展提供多樣性服務(wù)，包括高效入算、靈活聯(lián)算、算力互聯(lián)、數(shù)據(jù)快遞、數(shù)據(jù)高鐵、算網(wǎng)一體服務(wù)等服務(wù)形式，更好地賦能人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

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