以網(wǎng)強(qiáng)算，以光賦智：光互連釋放AI超節(jié)點(diǎn)全部潛能

C114訊 1月22日消息（水易）大模型快速推陳出新，參數(shù)的規(guī)模、多模態(tài)的復(fù)雜度以及推理的負(fù)載不斷提升，在Scaling Law法則仍發(fā)揮重要作用的背景下，對(duì)AI基礎(chǔ)設(shè)施提出全新要求，超節(jié)點(diǎn)架構(gòu)的出現(xiàn)為構(gòu)建更大規(guī)模的算力集群提供可選方案。

為實(shí)現(xiàn)資源的彈性調(diào)度與極致能效，超節(jié)點(diǎn)內(nèi)部的Scale-up互連、超節(jié)點(diǎn)之間的Scale-out網(wǎng)絡(luò)，以及跨數(shù)據(jù)中心的Scale-across，共同構(gòu)成了新一代AI基礎(chǔ)設(shè)施的核心骨架。相較于傳統(tǒng)電互連，光互連在帶寬密度、功耗效率和傳輸距離方面具備顯著優(yōu)勢(shì)，但其在封裝集成度、成本控制、熱管理及系統(tǒng)兼容性等方面仍面臨挑戰(zhàn)。

1月22日，CIOE中國(guó)光博會(huì)與C114聯(lián)合舉辦“2026中國(guó)光通信高質(zhì)量發(fā)展論壇”線上研討會(huì)——“AI超節(jié)點(diǎn)互連架構(gòu)演進(jìn)”專場(chǎng)。深入探討AI驅(qū)動(dòng)下超節(jié)點(diǎn)互連架構(gòu)的演進(jìn)趨勢(shì)，聚焦光互連在高性能AI集群中的可行性與落地路徑，推動(dòng)“以網(wǎng)強(qiáng)算、以光賦智”理念在算力基礎(chǔ)設(shè)施中的實(shí)踐落地。

需求驅(qū)動(dòng)：光互連支撐超節(jié)點(diǎn)可持續(xù)發(fā)展

中國(guó)電信研究院副院長(zhǎng)李俊杰表示，面向大模型訓(xùn)練、迭代調(diào)優(yōu)及推理云服務(wù)能力場(chǎng)景需求，AI超節(jié)點(diǎn)可充分發(fā)揮高帶寬、低時(shí)延、強(qiáng)協(xié)同、高效率等特點(diǎn)，但電互連方案或?qū)⒚媾R內(nèi)存墻、功耗墻與I/O墻“三堵墻”等問(wèn)題。光互連技術(shù)有望在速率、功耗和容量三個(gè)層面解決目前超節(jié)點(diǎn)面臨的可持續(xù)發(fā)展瓶頸。

中山大學(xué)通信工教研室主任、教授、博士生導(dǎo)師李凡認(rèn)為，算力需求在大模型的推動(dòng)下，呈現(xiàn)爆發(fā)式的增長(zhǎng)，增速遠(yuǎn)超摩爾定律，下一代算力節(jié)點(diǎn)的增長(zhǎng)必然將通過(guò)跨域擴(kuò)展來(lái)實(shí)現(xiàn)，而在其中光通信光互連的重要性不言而喻。

阿里云資深架構(gòu)師席永青表示，在超大規(guī)模集群中，真正決定集群性能上限的往往不是計(jì)算單元，而是連接這些單元的網(wǎng)絡(luò)，如何讓網(wǎng)絡(luò)性能從“盡力而為”（Best-effort）變成“可預(yù)期”（Predictable），成為AI Infra競(jìng)爭(zhēng)的新高地。

中國(guó)聯(lián)通研究院主任研究員鄭滟雷指出，研究并構(gòu)建高效、可靠的超節(jié)點(diǎn)廣域互連網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)及關(guān)鍵技術(shù)，已成為突破算力瓶頸、釋放AI潛能的核心任務(wù)。光纖通信憑借其固有優(yōu)勢(shì)，成為破局的關(guān)鍵。全光網(wǎng)絡(luò)，特別是基于OTN的全光互連架構(gòu)，能夠提供超大帶寬的一跳直達(dá)能力，有效突破算效瓶頸。

騰訊光網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)師付思東表示，當(dāng)前“算力如火箭攀升，網(wǎng)絡(luò)如步行前進(jìn)”的失衡狀態(tài)，導(dǎo)致在萬(wàn)卡乃至十萬(wàn)卡級(jí)別的GPU集群協(xié)同訓(xùn)練時(shí)，節(jié)點(diǎn)間數(shù)據(jù)傳輸速度成為系統(tǒng)性能的關(guān)鍵瓶頸，嚴(yán)重影響集群整體效率與資源利用率，全光互連為破解這一難題提供了新路徑。

創(chuàng)新不斷：材料、封裝、架構(gòu)持續(xù)升級(jí)

當(dāng)然，光互連技術(shù)在超節(jié)點(diǎn)中應(yīng)用需要一系列關(guān)鍵技術(shù)，中國(guó)電信李俊杰將其總結(jié)為大帶寬器件、系統(tǒng)架構(gòu)以及互連介質(zhì)等三個(gè)方面。大帶寬器件方面，底層光電材料、封裝工藝創(chuàng)新，LPO/LRO、CPO等創(chuàng)新模塊以及電信級(jí)可靠性光模塊；系統(tǒng)架構(gòu)方面，包括OCS、光網(wǎng)絡(luò)智能化；互連介質(zhì)方面，空芯光纖可實(shí)現(xiàn)更低時(shí)延。

光庫(kù)科技芯片設(shè)計(jì)兼產(chǎn)品經(jīng)理郝婷表示，超節(jié)點(diǎn)光互連中，光調(diào)制技術(shù)不可或缺。目前行業(yè)內(nèi)光調(diào)制的技術(shù)主要有三種：基于硅光、磷化銦和鈮酸鋰材料平臺(tái)的電光調(diào)制器。硅光主要應(yīng)用在短程場(chǎng)景，磷化銦應(yīng)用于中距和長(zhǎng)距場(chǎng)景，鈮酸鋰電主要用在400Gbps以上的長(zhǎng)距骨干網(wǎng)相干通信和單波200/400Gbps的超高速數(shù)據(jù)中心中。

郝婷介紹，基于薄膜鈮酸鋰的光調(diào)制器，可以提供超高單通道速率、超低驅(qū)動(dòng)功耗、超高線性度以及材料穩(wěn)定性與可集成性，有望成為未來(lái)CPO規(guī)模部署的重要選擇，從而支撐超節(jié)點(diǎn)光互連的部署。未來(lái)還要加強(qiáng)異質(zhì)異構(gòu)集成，充分發(fā)揮各材料的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)推動(dòng)先進(jìn)封裝。

凌云光技術(shù)股份有限公司光纖器件與儀器事業(yè)部CTO張華介紹，光IO與光電路交換（OCS）等核心光互連技術(shù)，通過(guò)光電協(xié)同設(shè)計(jì)，突破傳統(tǒng)電IO的傳輸距離/功耗/帶寬密度等限制，此外OCS技術(shù)通過(guò)全光動(dòng)態(tài)拓?fù)渲貥?gòu)，可構(gòu)建低時(shí)延、無(wú)阻塞的全局光互連架構(gòu)，結(jié)合智能調(diào)度算法，提升算力資源利用率，為AI可重構(gòu)數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)(RDCN)構(gòu)建高效、彈性、可擴(kuò)展的光底座。

中山大學(xué)李凡表示，為了支撐數(shù)據(jù)中心算力的持續(xù)增長(zhǎng)，服務(wù)器中核心交換機(jī)光模塊接口速率從40G逐漸演變到下一代1.6T，因此光通信傳輸技術(shù)也需要不停更新迭代。下一代1.6T光互連中，相干技術(shù)可以通過(guò)技術(shù)路線簡(jiǎn)化的方式，滿足多個(gè)數(shù)據(jù)中心之間互連的Scale-Across需求。

應(yīng)用實(shí)踐落地：光互連充分釋放算力潛能

阿里云席永青介紹，阿里云圍繞高性能、高可靠、高性價(jià)比三大核心訴求，開展全棧式網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)創(chuàng)新。通過(guò)HPN（High-Performance Network）和UPN（Ultra-Performance Network）雙軌并進(jìn)，構(gòu)建起支撐訓(xùn)推一體、萬(wàn)卡協(xié)同的下一代AI基礎(chǔ)設(shè)施。

其中，HPN是阿里云面向大規(guī)模分布式訓(xùn)練與推理打造的高速網(wǎng)絡(luò)，應(yīng)用于Scale-out場(chǎng)景。UPN采用LPO/NPO全光互連技術(shù)，在單機(jī)柜內(nèi)部構(gòu)建光速通信網(wǎng)絡(luò)，直面未來(lái)Scale-up的終極挑戰(zhàn)。阿里云將基于HPN+UPN的協(xié)同設(shè)計(jì)，構(gòu)建一個(gè)超大規(guī)模、低時(shí)延、高可靠、低成本、可擴(kuò)展的智算底座。

中國(guó)聯(lián)通鄭滟雷介紹，中國(guó)聯(lián)通在2024年成功完成業(yè)界首個(gè)3000公里長(zhǎng)距無(wú)損傳輸現(xiàn)網(wǎng)驗(yàn)證，充分證明了全光網(wǎng)絡(luò)在廣域場(chǎng)景下支撐AI超節(jié)點(diǎn)互連的技術(shù)可行性與巨大潛力。通過(guò)構(gòu)建一個(gè)近乎零丟包的廣域無(wú)損網(wǎng)絡(luò)，全光底座可為跨地域的GPU集群提供接近數(shù)據(jù)中心內(nèi)部的通信性能，進(jìn)而釋放AI的全部潛能。

騰訊付思東表示，硅光技術(shù)與NPO已成為推動(dòng)網(wǎng)絡(luò)性能躍升的核心技術(shù)路徑。Scale-out方向，騰訊堅(jiān)定地布局硅光技術(shù)，目前自研400G硅光BR4模塊累計(jì)部署量達(dá)200萬(wàn)只，保持零失效記錄。Scale-up方向，NPO通過(guò)將OE引擎部署在靠近主芯片，具有低成本和低時(shí)延優(yōu)勢(shì)，同時(shí)尺寸更小、速率更快，端口數(shù)的減少還能降低部署和運(yùn)維工作量，目前已聯(lián)合阿里云等在ODCC發(fā)起3.2T NPO標(biāo)準(zhǔn)化項(xiàng)目，旨在推動(dòng)應(yīng)用場(chǎng)景、硬件接口、管理協(xié)議等規(guī)范制定。

“2026中國(guó)光通信高質(zhì)量發(fā)展論壇”是由CIOE中國(guó)光博會(huì)與C114通信網(wǎng)聯(lián)合推出的大型研討會(huì)系列活動(dòng)。下一場(chǎng)研討會(huì)將于3月26日上線，主題為“空芯光纖：下一代光傳輸介質(zhì)的戰(zhàn)略突破”，將深入探討空芯光纖的技術(shù)成熟度與應(yīng)用場(chǎng)景適配性，剖析從材料、光纖、器件到系統(tǒng)全鏈條的國(guó)產(chǎn)化突破路徑，推動(dòng)我國(guó)在下一代光傳輸基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)跨越式發(fā)展。