【資料推薦】面向大規(guī)模智算集群場景光互連技術(shù)白皮書

  ICC訊 近日，由中國移動(dòng)聯(lián)合牽頭，多家光通信產(chǎn)業(yè)單位參與的《面向大規(guī)模智算集群場景光互連技術(shù)白皮書（2025）》正式發(fā)布，該白皮書系統(tǒng)性剖析芯片級(jí)光互連技術(shù)的核心原理和架構(gòu)設(shè)計(jì)，深入探討光源、調(diào)制器等關(guān)鍵器件的技術(shù)發(fā)展路徑。同時(shí)，全面梳理芯片級(jí)光互連在國內(nèi)外的產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀，客觀研判未來演進(jìn)趨勢和技術(shù)挑戰(zhàn)。

智算場景中各技術(shù)領(lǐng)域擴(kuò)展趨勢

  當(dāng)前，智算集群已成為支撐人工智能大模型訓(xùn)練、自動(dòng)駕駛算法 迭代等前沿領(lǐng)域的核心基礎(chǔ)設(shè)施，并以驚人的速度從萬卡向十萬卡級(jí)規(guī)模演進(jìn)。隨著單節(jié)點(diǎn)算力突破每秒百億億次，這類超大規(guī)模集群的極致計(jì)算能力對互連鏈路帶寬、延遲和功耗提出了極其嚴(yán)苛的要求。 傳統(tǒng)基于銅介質(zhì)的電互連方案，正面臨 “帶寬墻”、“延遲墻”及 “功耗墻”等三重嚴(yán)峻挑戰(zhàn)：單通道速率難以突破400Gbps，傳輸延 遲高達(dá)數(shù)微秒，單機(jī)架互連功耗占比更是超過40%，這一系列瓶頸已成為制約超大規(guī)模智算集群算力釋放的核心障礙。

銅纜和光纖的部署對比

  相較于傳統(tǒng)可插拔光模塊等設(shè)備級(jí)光互連技術(shù)，芯片級(jí)光互連正 在開辟全新的技術(shù)路徑和產(chǎn)業(yè)賽道。它通過先進(jìn)封裝將光引擎與電芯片合封在一起，把電信號(hào)的傳輸距離從米級(jí)大幅壓縮至毫米級(jí)，從而改寫了物理層互連架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)50%以上的系統(tǒng)能效提升。由此構(gòu)建的 “芯片—設(shè)備—集群”一貫式全光互連架構(gòu)，已被業(yè)界廣泛認(rèn)定為下一代智算基礎(chǔ)設(shè)施的關(guān)鍵技術(shù)。

光交換機(jī)內(nèi)部架構(gòu)示例

  產(chǎn)學(xué)研擘畫一貫式全光互連

  中國移動(dòng)作為算力網(wǎng)絡(luò)新發(fā)展理念的引領(lǐng)者和實(shí)踐者，已面向智算產(chǎn)業(yè)卡間互連領(lǐng)域和機(jī)間互聯(lián)領(lǐng)域分別提出全向智感互連技術(shù)體系（OISA, Omni-directional Intelligent Sensing Express Architecture）和全調(diào)度以太網(wǎng)技術(shù)體系（GSE，Global Scheduling Ethernet），期望以此為基座，與業(yè)界共進(jìn)，推動(dòng)光互連技術(shù)整合，向芯片、設(shè)備、集群 三層維度深化，構(gòu)建面向大規(guī)模智算集群場景的一貫式全光超節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)架構(gòu)。

十萬卡級(jí)智算中心集群光互連架構(gòu)設(shè)計(jì)

  通過白皮書的發(fā)布，業(yè)界期望通過產(chǎn)學(xué)研用多方協(xié)作，加速芯片級(jí)光互連技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室原 型走向規(guī)?；逃寐涞?，推動(dòng)我國智算基礎(chǔ)設(shè)施在硬件架構(gòu)層面實(shí)現(xiàn)跨越式升級(jí)，為數(shù)字經(jīng)濟(jì)的高質(zhì)量發(fā)展筑牢堅(jiān)實(shí)的算力基石。

芯片級(jí)光互連的組件構(gòu)成（以基于硅光技術(shù)的CPO設(shè)備為例）

  白皮書參與單位包括：中國移動(dòng)、凌云光、烽火通信、飛騰信息、光本位、華為、昆侖芯、沐曦、摩爾線程、銳捷網(wǎng)絡(luò)、曦智科技、圖靈量子、盛科通信、奇點(diǎn)光子、無錫芯光互連技術(shù)研究院、新華三和中興通訊。

  如需白皮書資料，歡迎聯(lián)系訊石獲取，聯(lián)系方式 雷先生 18588287357