近日,在第25屆中國國際光博會(huì )上,中國智算中心的建設進(jìn)展和1.6T光模塊新品成為行業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)。
中國信息通信研究院技術(shù)與標準研究所副所長(cháng)趙文玉表示,我國出臺系列政策布局算力基礎設施快速發(fā)展。截止到2023年底,全國在用數據中心機架總規模超過(guò)810萬(wàn)標準機架,算力總規模達到了230EFLOPS,位居全球第二;圍繞算力樞紐節點(diǎn)建設180條“東數西算”的干線(xiàn)光纜,數據傳輸性能大幅改善。
他還特別提到,智算與光互聯(lián)雙向賦能,高速率、低時(shí)延/低能耗、高可靠/高集成、智管理等多種光互聯(lián)技術(shù)持續加速演進(jìn)。此次光博會(huì )華為海思、華工正源、光迅科技、海信寬帶多媒體、劍橋科技等分別展示了最新的800G乃至1.6T光模塊產(chǎn)品。本文對智算中心演進(jìn)趨勢和光模塊新品進(jìn)行解讀。
智算與光互聯(lián)相互賦能,帶動(dòng)光模塊需求上量
AI大模型的突破性進(jìn)展激發(fā)了全球智能算力發(fā)展熱潮,大模型時(shí)代算力需求4-5個(gè)月翻番,智算中心開(kāi)始構建萬(wàn)卡規模集群來(lái)進(jìn)行AI大模型訓練。數智中心建設熱潮,大幅提升了高速數通光模塊的市場(chǎng)需求。趙文玉指出,智算與光互聯(lián)相互賦能,多種光互聯(lián)技術(shù)持續加速演進(jìn)。光連接作用突出,經(jīng)估算,平均每顆英偉達GB200芯片配備的光模塊比例達到1:9。
據LightCounting預測,用于A(yíng)I集群的數通光模塊在2024年將翻一番以上,并一直延續到2025—2026年。另一家機構YOLE Group認為,2024年在數通細分領(lǐng)域,AI驅動(dòng)的光模塊市場(chǎng)將出現同比45%的增長(cháng)。
華為技術(shù)有限公司光網(wǎng)絡(luò )自身光系統架構師劉帆認為,智算中心發(fā)展非???,除了數據中心內數據流量,包括數據中心之前數據流量都有快速增長(cháng),統計顯示每年都有40%以上流量的增長(cháng)。這也給光網(wǎng)絡(luò )的故障恢復和智能運維帶來(lái)新挑戰。
他分析說(shuō):“從服務(wù)器內部互聯(lián)看,開(kāi)放、專(zhuān)用私有都是一個(gè)競爭加速的態(tài)勢,主要有PCle、CXL、NVLink、UALink。過(guò)去,超高速的光通信技術(shù)以干線(xiàn)驅動(dòng)為主,未來(lái)10年依然延續這種態(tài)勢。高速光通信,數據中心驅動(dòng)力明顯,從目前的發(fā)展來(lái)看,中國干線(xiàn)實(shí)現以400G光模塊為主,后續會(huì )以800G、1.2T或者1.6T為主?!?/strong>
趙文玉指出,數據中心直調直檢光模塊速率約3-4年更新一代,AI智算引入后迭代周期呈現縮短趨勢,當前處于800Gb/s速率,預計未來(lái)1-2年進(jìn)入1.6Tb/s速率,2030年3.2Tb/s走向規模商用。干線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )相干光模塊速率約10年更新一代;當前處于單波400Gb/s,2030線(xiàn)將達到800GB/s。
800G、1.6T光模塊新品亮相,華為海思、華工正源、光迅科技和海信多媒體齊上新
在光博會(huì )的12號展館,華工正源重磅發(fā)布兩款全新一代基于自研硅光的1.6T高端模塊產(chǎn)品。這兩款1.6T高端光模塊產(chǎn)品分別是1.6T OSFP(200G DSP)DR8和1.6T OSFP DR8 LPO。
圖:電子發(fā)燒友拍攝
據現場(chǎng)工作人員介紹,新發(fā)布的兩款1.6T光模塊,搭載了自研單波200G硅光芯片。其中1.6T OSFP(DSP)模塊產(chǎn)品基于業(yè)界今年推出最先進(jìn)的5nm 電口200Gbps PAM-4 DSP,設計兼容薄膜鈮酸鋰調制器和量子點(diǎn)激光器方案;而1.6T LPO 光模塊則在業(yè)界率先實(shí)現了高性能的Tx TP2 光眼圖和 Rx TP4 電眼圖。兩款模塊產(chǎn)品適用于1.6T以太網(wǎng)與無(wú)線(xiàn)帶寬系統的2x800G應用。
圖:1.6T光模塊動(dòng)態(tài)演示
當前,云網(wǎng)絡(luò )數據中心的通信流量正呈現爆發(fā)趨勢,在光博會(huì )上,武漢光迅科技率發(fā)布了1.6T OSFP-XD模塊后,重磅發(fā)布了1.6T高端模塊產(chǎn)品OSFP224 DR8。光迅科技業(yè)務(wù)部研發(fā)經(jīng)理朱虎表示,光迅科技針對AI應用推出了多類(lèi)系列產(chǎn)品。第一類(lèi)是800G全系列DSP、LPO、LRO光模塊,LPO光模塊不僅可以幫助客戶(hù)降低光模塊功耗,還能帶給客戶(hù)多樣化選擇。據悉,光迅科技從100G到800G的光模塊都已經(jīng)量產(chǎn)。
第二類(lèi)是光迅科技帶來(lái)的1.6T光模塊產(chǎn)品—OSFP224 DR8,與第一代產(chǎn)品對比,電接口的速率有了顯著(zhù)提升,從單通道100G升級到單通道200G,可以滿(mǎn)足下一代200G SerDes應用場(chǎng)景;采用了先進(jìn)的5nm DSP芯片技術(shù),同時(shí)具備高集成度和高帶寬及低功耗等優(yōu)點(diǎn)。
據悉,光迅科技1.6T光模塊主要面向最高端的智算中心建設需求,其400G和800G數通光模塊已規模量產(chǎn)和發(fā)貨。
海思光電子公司資深產(chǎn)品規劃經(jīng)理徐超表示,智算中心快速發(fā)展,縱觀(guān)整個(gè)網(wǎng)絡(luò )發(fā)展趨勢,從一開(kāi)始的文本生成到圖像視頻,算力中心經(jīng)歷了千卡萬(wàn)卡,未來(lái)十萬(wàn)卡。計算集群高速互聯(lián)下光芯片帶來(lái)新的發(fā)展機遇。AI技術(shù)驅動(dòng)智算中心光模塊的向大帶寬、低時(shí)延、低功耗、智能化和高可靠趨勢發(fā)展。
圖:海思800G到1.6T光模塊展示 電子發(fā)燒友拍攝
徐超表示,面向整體的計算集群,華為海思可以提供成套的芯片解決方案以及模塊解決方案。華為海思展臺也展出了800G到1.6T數據中心使用的光芯片和光模塊,包括OSFP1.6T DR8、OSFP 1.6T 2 FR4、 OSFP 800GE SR8和OSFP 800GE 2 FR4.
海信寬帶多媒體公司亮相光博會(huì ),他們宣布推出用于人工智能和云網(wǎng)絡(luò )的1.6T OSFP DR8光模塊,海信此次推出的1.6TOSFP封裝的光模塊,采用PAM4調制技術(shù),光電信號為8通道×106.25Gbaud。光模塊采用最新的OSFP封裝結構,業(yè)內最新5nm單波200G的DSP技術(shù)對光電信號進(jìn)行補償,獲得良好的鏈路性能,各項光電指標全面對標最新的IEEE802.3dj。工作溫度支持0~70℃商業(yè)級要求,具有大寬帶、低延時(shí)、低功耗等特點(diǎn)。
寫(xiě)在最后
面對數據中心與算力、AI及大模型等引發(fā)的諸多創(chuàng )新業(yè)務(wù)與應用承載需求,面向智算應用的高速互聯(lián)技術(shù)應用遠景和愿景可期。數通光模塊尤其是800G+的需求較快增長(cháng)。國內廠(chǎng)商作為光模塊產(chǎn)業(yè)鏈中的重要組成部分,1.6T光模塊產(chǎn)品的快速推進(jìn),讓業(yè)界鼓舞。
從高速光模塊的迭代節奏來(lái)看,光模塊的更新周期正在縮短。過(guò)去400G升級周期約為4到5年,而1.6T產(chǎn)品預計今年下半年開(kāi)始放量,周期縮短至約兩年。華為海思、中際旭創(chuàng )、華工正源、海信寬帶多媒體等企業(yè)憑借新品爭奪潛力市場(chǎng),未來(lái)誰(shuí)能勝出,我們將拭目以待。
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