在近日舉行的中國光網絡研討會上,中國工程院院士鄔賀銓發表《智能體時代的光網絡》主題演講,闡述了大模型智能體爆發對數字基礎設施提出的全新挑戰,并重點聚焦入算網絡、算內互聯與算間互聯三大核心層級的技術演進路徑。
他指出,隨著大模型智能體(Agent)從概念走向規模化應用,不僅顯著增加Token調用量,同時推動算力持續走高。據預測,2030年全球IP流量年增60%~90%,流量中AI占比超過60%,這類流量對丟包與時延高度敏感,傳統IP網絡難以滿足需求。
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鄔賀銓認為,從成本看超算不宜做智算,智算不宜做通算;從性能看通算不勝任智算,智算精度不足無法承擔超算。為此,當前互聯技術按層級分層選型:卡間互聯優選CPO、LPO、OCS技術,機間互聯優選Spine-Leaf互聯,800G/1.6T可插拔光模塊(OSFP)、硅光集成、DWDM+OTN;算間互聯則優選DWDM+OTN,相干硅光高速光模塊,廣域RoCEv2+全域無損調度,光電路交換OCS,算力路由協議、SRv6算力切片等。
入算網絡:
智能體接入的“最后一公里”
入算網絡是用戶側數據進入智算中心的通道。隨著智能體7×24小時運行及B端企業日均百萬至億級Token消耗成為常態,傳統上行窄帶已成為瓶頸,且不同場景對時延和數據隱私的要求差異巨大。
針對中小企業及高端個人用戶的本地接入,對稱50G PON技術成為主流方案。
對于實時性要求高的業務,2000km往返約20ms的基礎物理時延疊加處理后普遍超過25ms,難以滿足<20ms的實時業務需求。針對上述挑戰,主要采取以下應對措施:
一是區分業務類型。能接受30~100毫秒延遲的,可以遠程處理。二是架構優化:在東部做意圖識別、輕量化預處理,僅把核心算力訴求傳到西部,縮減交互數據量,同時緩存預熱常駐模型,無需每次遠距拉取模型文件。三是用更好的網絡技術:重要業務路由選空芯光纖,時延可降低約30%;FC-NVMe用FC無損承載NVMe本地SSD高速接口,將設備+協議延遲壓至1毫秒以下;若追求成本與短距,則選RoCEv2。
算內互聯:
筑牢萬卡集群底座
鄔賀銓介紹,算內網絡正向全光扁平架構演進,葉脊結構支撐千卡以上GPU集群。系統速率從400G邁向2026年的1.6T、2028年的3.2T。
模塊從可插拔800G為主過渡到2026年的近封裝(NPO)和共封裝(CPO),后者功耗降50%、密度升10倍;2028年后有望引入全光交換(OCS),實現納秒級時延。
光纖方面,超低損單模用于長距,多芯光纖提升布線密度,空芯光纖衰減更低、時延減少30%,雖成本高,但節省的微秒級時延可提升算力利用率2%–5%,大智算中心算力收益足以覆蓋其溢價。
RDMA(遠程直接內存訪問)是提升算內網絡性能的關鍵技術。相比傳統TCP/IP,RDMA通過專用網卡硬件卸載,數據直接在應用內存與網卡間直傳,無中間拷貝,顯著降低時延。但為防止丟包,需配合ECN、PFC兩種擁塞控制機制。
目前RDMA主要適用于交換機內部及局域網環境。其中RoCEv2支持路由擴展,可在數據中心提供微秒級延遲和極致帶寬,但因依賴底層以太網性能,尚不適用于不具備底層以太網性能的廣域網。
鄔賀銓指出,隨著算力需求越來越大,卡間/機間互聯需要光電融合突破通信瓶頸,算內網絡成為光通信產業發展新機遇。
算間互聯:
廣域協同的挑戰與應對
算間互聯分為域內(10km內)和廣域(上千公里)。域內可通過專用光纖承載RoCEv2解決;廣域雖有需求,但面臨嚴峻挑戰。
首先是零丟包要求極高,1%丟包即可致RoCEv2吞吐歸零,而傳統廣域網無法滿足;二是時延敏感,長距離導致ACK回復慢、緩存占滿,600公里時吞吐可從100G驟降至10G;三是擁塞控制滯后,RTT達數十毫秒,流控指令降速前鏈路可能已堵死;四是ECMP哈希算法失效,易將多條大流分配到同一鏈路,加劇擁塞。
針對廣域互聯的時延難題,可通過擁塞控制機制和負載均衡方法來應對。
在擁塞控制方面,可通過長距PFC+IPCN(智能主動擁塞通知)、HPCC(高精度端側擁塞控制)、RRCC(參考速率擁塞控制)、TC-SACK(計時計數雙維度選擇重傳)等方式應對。此外,還可通過部署邊緣流量整形,避免突發沖擊,并劃分獨立緩存分區防止低優流量堵塞高優業務。
在負載均衡方面,改用更精細的策略:負載均衡改用全局調度,由控制器實時感知全網狀態,為每條流量鎖定無擁塞最優路徑;用精細分流替代傳統哈希,把大象流拆小、動態分到多條路,并結合端口分組+接口ID Hash+智能編排,動態調權重,達成無損均衡。
為優化廣域互聯,光網絡底層傳輸協議正從L3到L1逐層適配AI需求,整體目標是構建“智能光網絡 + 開放可編程光層 + 數字孿生仿真 + 物理/IP層協同”的底座。
廣域互聯落地實踐
據介紹,上述技術已在多個國家級示范工程中落地驗證。以“京數西算”為例:北京利用西寧算力進行數據加密訓練和實時性非敏感的推理,既滿足數據安全要求,又利用綠電優勢降本約30%。典型應用場景包括政務大模型、城市仿真、科研AI等。
在跨域協同上,“邊傳邊算、分段接力”成為主流。以哈密—深圳4000km專線為例:通過定制擁塞控制技術(URDMA/OTN-RDMA)主動預判+逐跳波長級流控+骨干節點超大緩存,成功將丟包率壓至10??以下,訓練效率超90%;在上海—濟南1500km鏈路上,結合RoCEv2+AINET+SRv6動態調整通信與計算節奏等,效率達95%以上。
在算電協同方面,中國電信800km 400G骨干專線項目中,福建依托低價風電/光伏部署AI計算中心,承接上海遷移任務;上海電力60kW推理任務遷移后降低80%負荷;結合BBRv3+ECN+DCTCP,保障跨省密文數據高吞吐、低時延傳輸。
面對智能體時代流量結構的劇變,網絡與算力的關系正走向深度融合。通過光、IP、管控、業務四層深度協同,將傳統網絡從單純的傳輸管道升級為能按需分配、智能調度的“算力延伸底座”。
最后,鄔賀銓總結道,光網絡技術的發展帶動了鏈路層、網絡層和傳送層技術的創新,通信網絡技術體系正隨AI實現代際躍遷。
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本文轉載自“C114通信網”,原標題《鄔賀銓院士:智能體時代光網絡》。
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