近日，在第25屆中國國際光博會上，中國智算中心的建設進展和1.6T光模塊新品成為行業(yè)關注的焦點。

中國信息通信研究院技術與標準研究所副所長趙文玉表示，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(shù)據(jù)中心機架總規(guī)模超過810萬標準機架，算力總規(guī)模達到了230EFLOPS，位居全球第二；圍繞算力樞紐節(jié)點建設180條“東數(shù)西算”的干線光纜，數(shù)據(jù)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、低時延/低能耗、高可靠/高集成、智管理等多種光互聯(lián)技術持續(xù)加速演進。此次光博會華為海思、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趨勢和光模塊新品進行解讀。

智算與光互聯(lián)相互賦能，帶動光模塊需求上量

AI大模型的突破性進展激發(fā)了全球智能算力發(fā)展熱潮，大模型時代算力需求4-5個月翻番，智算中心開始構建萬卡規(guī)模集群來進行AI大模型訓練。數(shù)智中心建設熱潮，大幅提升了高速數(shù)通光模塊的市場需求。趙文玉指出，智算與光互聯(lián)相互賦能，多種光互聯(lián)技術持續(xù)加速演進。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(jù)LightCounting預測，用于AI集群的數(shù)通光模塊在2024年將翻一番以上，并一直延續(xù)到2025—2026年。另一家機構YOLE Group認為，2024年在數(shù)通細分領域，AI驅(qū)動的光模塊市場將出現(xiàn)同比45%的增長。

華為技術有限公司光網(wǎng)絡自身光系統(tǒng)架構師劉帆認為，智算中心發(fā)展非?？?，除了數(shù)據(jù)中心內(nèi)數(shù)據(jù)流量，包括數(shù)據(jù)中心之前數(shù)據(jù)流量都有快速增長，統(tǒng)計顯示每年都有40%以上流量的增長。這也給光網(wǎng)絡的故障恢復和智能運維帶來新挑戰(zhàn)。

他分析說：“從服務器內(nèi)部互聯(lián)看，開放、專用私有都是一個競爭加速的態(tài)勢，主要有PCle、CXL、NVLink、UALink。過去，超高速的光通信技術以干線驅(qū)動為主，未來10年依然延續(xù)這種態(tài)勢。高速光通信，數(shù)據(jù)中心驅(qū)動力明顯，從目前的發(fā)展來看，中國干線實現(xiàn)以400G光模塊為主，后續(xù)會以800G、1.2T或者1.6T為主。”

趙文玉指出，數(shù)據(jù)中心直調(diào)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(xiàn)縮短趨勢，當前處于800Gb/s速率，預計未來1-2年進入1.6Tb/s速率，2030年3.2Tb/s走向規(guī)模商用。干線網(wǎng)絡相干光模塊速率約10年更新一代；當前處于單波400Gb/s，2030線將達到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(jù)現(xiàn)場工作人員介紹，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)界今年推出最先進的5nm 電口200Gbps PAM-4 DSP，設計兼容薄膜鈮酸鋰調(diào)制器和量子點激光器方案；而1.6T LPO 光模塊則在業(yè)界率先實現(xiàn)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)與無線帶寬系統(tǒng)的2x800G應用。

圖：1.6T光模塊動態(tài)演示

當前，云網(wǎng)絡數(shù)據(jù)中心的通信流量正呈現(xiàn)爆發(fā)趨勢，在光博會上，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應用推出了多類系列產(chǎn)品。第一類是800G全系列DSP、LPO、LRO光模塊，LPO光模塊不僅可以幫助客戶降低光模塊功耗，還能帶給客戶多樣化選擇。據(jù)悉，光迅科技從100G到800G的光模塊都已經(jīng)量產(chǎn)。

第二類是光迅科技帶來的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提升，從單通道100G升級到單通道200G，可以滿足下一代200G SerDes應用場景；采用了先進的5nm DSP芯片技術，同時具備高集成度和高帶寬及低功耗等優(yōu)點。

據(jù)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(shù)通光模塊已規(guī)模量產(chǎn)和發(fā)貨。

海思光電子公司資深產(chǎn)品規(guī)劃經(jīng)理徐超表示，智算中心快速發(fā)展，縱觀整個網(wǎng)絡發(fā)展趨勢，從一開始的文本生成到圖像視頻，算力中心經(jīng)歷了千卡萬卡，未來十萬卡。計算集群高速互聯(lián)下光芯片帶來新的發(fā)展機遇。AI技術驅(qū)動智算中心光模塊的向大帶寬、低時延、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(shù)據(jù)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，他們宣布推出用于人工智能和云網(wǎng)絡的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(diào)制技術，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(nèi)最新5nm單波200G的DSP技術對光電信號進行補償，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、低功耗等特點。

寫在最后

面對數(shù)據(jù)中心與算力、AI及大模型等引發(fā)的諸多創(chuàng)新業(yè)務與應用承載需求，面向智算應用的高速互聯(lián)技術應用遠景和愿景可期。數(shù)通光模塊尤其是800G+的需求較快增長。國內(nèi)廠商作為光模塊產(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，讓業(yè)界鼓舞。

從高速光模塊的迭代節(jié)奏來看，光模塊的更新周期正在縮短。過去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，未來誰能勝出，我們將拭目以待。