阿里云首次規(guī)模部署LPO光模塊

阿里云全球首次規(guī)模部署LPO光模塊，

引領AI數據中心網絡高效能時代

  2024年阿里云基礎設施網絡團隊完成線性可插拔光模塊(LPO, Linear Pluggable Optics)規(guī)模上線，成為全球首家實現LPO技術規(guī)模部署的云服務商，本次規(guī)模部署的LPO光模塊為基于單通道100Gbps的400G DR4光模塊，目前已成功支撐多個AI用戶長期平穩(wěn)運行，數據顯示LPO光模塊和傳統光模塊在保持同等傳輸性能和穩(wěn)定性前提下，能夠降低光模塊功耗超50%以上。這一突破性技術應用將顯著提升AI智算網絡的能效，為下一代高性能計算(HPC)和人工智能(AI)負載提供更高效、低碳的基礎設施支持。

  技術背景：

  AI智算網絡帶寬提升的挑戰(zhàn)

  回顧過去十年數據中心網絡演進路線，隨著網絡帶寬不斷提升，光模塊的功耗上升速度高于交換芯片的功耗上升速度，2019年12.8T交換芯片首次使用50Gbps PAM4調制格式的Serdes，彼時DSP芯片開始在光模塊中使用，光模塊的功耗開始趕上交換芯片的功耗，未來1.6T/3.2T網絡，光的功耗將超過電的功耗2倍以上，功耗問題成為網絡帶寬提升最大的挑戰(zhàn)之一。

  技術突破：LPO破解帶寬功耗墻

  面對這一關鍵挑戰(zhàn)，阿里云選擇LPO技術作為突破方向。LPO技術通過ASIC直驅線性光模塊，去除傳統光模塊中的DSP(數字信號處理)芯片，將光模塊功耗降低50%以上，同時降低了光模塊的成本，減少傳輸延遲，為AI數據中心提供更高帶寬、更低時延的網絡連接。

  工程實踐：協同攻堅技術難題

  LPO技術因其具備CPO(Co-Packaged Optic)的低功耗、低時延、低成本等所有優(yōu)點，并具有可插拔可維護的優(yōu)勢，然而這些技術優(yōu)勢的實現需克服重重的技術挑戰(zhàn)，LPO技術面臨光電信號完整性、不同廠家間互聯互通以及模塊生產測試等方面的技術挑戰(zhàn)，使各大云廠商望而怯步。阿里云基礎設施網絡團隊持續(xù)攻堅各項技術難題，通過交換機和光模塊協同設計優(yōu)化和端到端鏈路優(yōu)化，并深入研究LPO和交換機的邊界條件，制定了LPO光模塊技術標準和生產指南，成功解決了各項技術難題。此次部署的LPO光模塊是來自多個模塊生產商的多芯片方案，并在AI智算網絡中互聯互通組網。

  綠色效益：推動可持續(xù)發(fā)展

  LPO技術的規(guī)?；瘧檬前⒗镌欺`行綠色計算理念的重要里程碑。相比傳統方案，單個400G光模塊模塊功耗降低5W，LPO技術的規(guī)模部署可以顯著降低數據中心碳排放，從而降低PUE，這與阿里云“綠色AI”戰(zhàn)略高度契合，通過底層技術革新助力客戶實現高效低碳的算力部署。

  展望未來

  本次LPO光模塊規(guī)模部署在保證穩(wěn)定性的前提下，證明了LPO技術在AI智算網絡中可規(guī)模部署，并且能夠帶來顯著的能效收益。此次基于400G DR4 LPO技術的應用為未來1.6T/3.2T時代光鏈路功耗降低提供可能的路徑。

  展望未來，阿里云將持續(xù)投入LPO、LRO、CPO等前沿光互聯領域的技術創(chuàng)新，推動AI智算中心向更高效、更智能的方向發(fā)展。

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