C114訊 5月29日消息(九九)光通信作為AI時代智能算力的核心底座,已邁入高景氣的全新產業發展周期,CPO/NPO/LPO/XPO等“x”PO技術百花齊放。
在這一背景下,由中國國際光電博覽會、C114通信網聯合舉辦,深圳市光學光電子行業協會、蘇州市光電產業商會、蘇州市光電通信協會協辦的“x”PO賦能AI數據中心光互連論壇于2026年5月28日在上海盛大舉行。
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中國移動研究院技術經理、主任研究員王東
會上,中國移動研究院技術經理、主任研究員王東發表《AI時代新型全光網關鍵技術探討與展望》主題演講,系統闡述AI驅動下算網融合演進路徑、400G全光網規模化實踐、T比特技術攻關、智算中心光互聯創新及空芯光纖產業化突破,勾勒出面向AI原生的全光網技術藍圖。
王東介紹,自2021年中國移動提出算力網絡理念以來,算網融合已邁入AI驅動(算×網)指數級發展的3.0階段,從“AI Native”到“Token Native”驅動全棧技術躍遷,高速光通信成為智算中心內、多局址互聯提升算效的重要基礎。
400G光模塊封裝持續向高集成化演進
400G是繼100G后光傳輸領域的重大代際突破,也是復雜的系統性難題。王東介紹,中國移動創新提出QPSK+130GBaud+C6T/L6T技術體系,攻克符號率提升4倍、波段擴展3倍、SRS功率轉移加劇等系統性難題,形成覆蓋光芯片、器件、設備的全產業鏈。
該技術已完成國家“東數西算”八大樞紐400G互連建網,覆蓋135+城市,構建樞紐內5ms、樞紐間20ms全國算力時延圈。項目入選2024年央企“十大超級工程”,相關成果發表于Nature Reviews Electrical Engineering等國際頂級期刊。
與此同時,400G光模塊從早期MSA封裝高功耗形態,演進至CFP2成熟方案,單端口功耗大幅下降,集成度持續提升。在客戶側,以太網光模塊由100GE向400GE QSFPDD演進,部分100GE、400GE以太網光模塊采用硅光技術。
T比特代際攻堅:提速率+擴波段
王東介紹,T比特、尤其是1.6T有望成為400G后的下一個重大代際技術,符號速率、頻譜寬度、功率轉移相比400G將成倍增加,超高速多波段光傳輸亟待技術變革。
共享400G骨干網的130GBd超高速光電器件難以滿足T比特骨干長距傳輸要求,需進一步攻關超200GBd光相干收發等核心組件,薄膜鈮酸鋰相比銦磷和硅光在電光帶寬、工作頻寬等核心指標方面具備顯著優勢。
另外,面向T比特骨干長距傳輸,波特率提升至200GBd以上,頻譜將隨之至少擴展至S+C+L波段以滿足80波系統需求,高效管理進一步加劇的SRS功率轉移、攻關多波段有源模塊成為超寬譜系統技術突破關鍵。
T比特傳輸需擴展至S+C+L超寬譜滿足80波系統需求,SRS損傷加劇對多波段光放大器、超窄線寬激光器、低色差光交叉提出嚴苛要求。中國移動提出新型選頻結構的硅基外腔超窄線寬激光器方案,線寬達10Hz量級,覆蓋C+L波段,為超200GBd傳輸提供支撐。
智算內互聯:XPO與CPO并行演進
面向智算中心內互連的高速光模塊是新技術競爭焦點,隨著100G/lane技術成熟與200G/lane技術快速發展,高速光模塊正由400G快速向1.6T乃至更高速率演進。
王東指出,數據中心芯片光互連向Tbit演進,電連接損耗和功耗成為限制速率升級的瓶頸,傳統光-電集成架構有望迎來變化,通過精簡oDSP以及采用新架構縮短主芯片和光引擎間的信號傳輸距離,突破帶寬密度和能耗密度的限制。
其中,CPO依托系統架構、芯片制造和封裝協同升級,實現光電的高性能轉換。在技術路線上,VCSEL方案在成本和功耗方面具有優勢,但整體目前仍處于研發階段,且砷化鎵材料與硅難以集成,技術水平處在NPO階段;硅光方案利用現有CMOS工藝進行光器件開發和集成,集成度高、速率高,光源外置穩定性高,可覆蓋短距VCSEL方案。
從OFC來看,行業初步形成可靠性為核心、液冷為主流方案、MSA多元競爭的態勢,同時在 CPO 部署節奏、400G/Lane 接口與調制器路線、Scale-up 架構上仍存在分歧,可插拔與XPO方案仍為當前主流選擇。
空芯光纖開啟光傳輸新范式
AI大模型的分布式訓練與實時推理對智算中心互連帶寬、時延和功耗提出了嚴苛要求,空芯光纖作為新型傳輸介質,憑借其低時延、低色散、低非線性的天然優勢,有望成為智算光互連的核心使能技術。
王東介紹,空芯光纖傳輸時延較實芯光纖節省超30%,損耗突破0.1dB/km,非線性降低約1000倍,頻譜擴展超10倍。
產業層面,2024年以來空芯光纖進入快車道,已有多廠家可實現<0.1dB/km的空芯光纖小規模制備。目前空芯光纖的單次拉絲長度已從之前的不足1公里延長至90km,為后續的大規模生產提供了關鍵支撐;2023到2025兩年內,空芯光纖單價下降超500倍,為空芯光纖商用部署創造了有利條件。
演講的最后,王東表示,中國移動將持續深化400G代際演進、T比特高速傳輸、空芯光纖等關鍵技術創新,聯合產業推進標準化與生態共建,構建“一點接入、即取即用”的社會級算力服務,以全光網技術躍遷支撐AI時代算網融合高質量發展。
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