OFC 2024: IPEC成功举办AI时代低时延高速光互联技术研讨会

  ICC讯 OFC 2024期间，国际光电委员会（IPEC）成功举办“低时延高速光互联技术，释放AI澎湃算力”主题研讨会，聚焦探讨AI大模型、新算力和新一代低时延高速光互联技术的发展趋势和创新方向，共同构建面向未来的智能、高效光联接世界。

  本次研讨会由IPEC先进技术工作组主席、索尔思光电首席工程师 Frank Chang主持，云集了来自Futurewei、华工正源、海信宽带、百度等业界专家代表与会，共同讨论面向AI计算的下一代光互联技术。

OFC 2024 – SF25, IPEC Session

  IEEE P802.3dj Task Force 主席、Futurewei公司杰出工程师 John D'Ambrosia首先分享了“面向AI时代的高速以太网”主题演讲。John指出，当今以太网端口最高速率已升级到800 GbE，并且1.6 TbE光互联技术也在研究当中，而在以太网发展的过程中，时延一直是重要话题：随着速率的提升，以太网对时延的影响逐渐减少；而时延对以太网发展的“贡献”越来越大。John分享了一个有趣的案例，就是AI数据中心中的时延分布，案例显示与以太网帧和FEC帧相关的时延随着速率的提高而显著降低，通常传播时延（5 ns/m）占据着主导地位。但是在AI数据中心场景下，由于光纤互联范围通常小于2公里，传播时延对AI训练效率影响较小，相对而言在更高层次上的时延优化（链路层、传输层和应用层）将有更大的收益。以太网仍在不断发展、演变，了解真正的“时延”需求至关重要，只有真正了解清楚，才能获得最平衡、最适合应用的“最优”时延。

  华工正源研发副总裁Jim Theodoras分享了AI计算为光电子领域带来的变化，在2024 GTC大会上，英伟达发布Blackwell GB200 NVL72计算平台，该系统采用NVLINK互联，其中的Cable Cartridges全部采用铜互连方式替代光模块，能够节省20kW功耗。铜缆的特点在于成本低、能耗小，但传输距离近、带宽小，所以当AI计算需求超出单机架GPU能力，而需要跨机架的GPU协同工作时，采用光联接则将具有显著增加GPU集群规模的巨大潜力。Jim指出，早在AI成为热点之前，光电子行业就开发出 LPO (Linear Pluggable Optics，线性可插拔光学)，以节省功耗；AI行业很快看到了LPO与AI的巨大契合点：LPO完美适用于所有规格的以太网、Infiniband和NVlink连接技术。Jim认为，当今的光电子及其外延技术的进步和成果， 让光学闪耀，未来光学器件不应只注重在功耗上的单一竞争，而应专注于实现更具创新的技术发展上。

  百度资深光网络架构师朱宸博士介绍了OCS在AI高性能计算网络中的应用实践。OCS通过其全光交换的优势，实现光信号的透明传输、支持光纤中任意速率/调制格式/通信波长光信号的交换，并具有无时钟抖动、无延迟、不读取数据、无泄漏风险等特点。在AI集群中，在传统clos网络架构中的server和tor之间嵌入小矩阵OCS、配合SDN控制器可以在不中断训练任务的前提下实现网络故障快速恢复，大大提升了整个计算集群的可用性；而同时大矩阵OCS可以与传统电交换机实现光电混合组网，有效的支撑大规模训练的通信需求，同时可以在成本、功耗、时延、稳定性等多个方面提供相应的优势。

  海信宽带副总经理周建英博士分享了面向AI集群应用的低时延高速光技术。周博士指出，人工智能（AI）驱动下，光模块的需求持续增长，成为算力集群通信能力提升的关键。未来，随着AI网络向多模态发展，光模块的应用将进一步扩大，LPO等新兴技术也在不断被探讨，进一步实现AI带来的高算力场景下的低功耗、低时延、高效能。LPO因免DSP可以大幅降低数据中心光学器件的功耗、成本、和传播时延，目前的展望是 AI的大多数光学器件将采用线性驱动，1.6T LPO采用高性能200G/Lane的SERDES、低RF损耗互连和改进的线性光学器件（驱动器+调制器）是可行的。周博士介绍，海信已经开发了多种技术的LPO模块，包括VCSEL、EML、硅光(SiP)、TFLN。展望未来，随着AI数据中心不断增长的性能和带宽需求，光学互联技术必将迎来更多重大革新和应用。

  IPEC理事会主席、中国电信首席专家李俊杰表示：“IPEC很高兴在OFC上与全球光电产业伙伴共商技术趋势，共话产业未来的机遇和挑战；在AI算力驱动下，光电产业将再次迎来跨越式发展的良机，IPEC将秉承建立充分开放、透明、公平、公正的光电标准和光电子产业平台的理念，希望与光电产业同仁协同，共同推动前沿光电子技术和产业成熟、共同开启面向AI时代的高速光联接技术演进新篇章。”

  关于IPEC

  IPEC国际光电委员会（www.ipec-std.org）致力于建立充分开放、透明、公平、公正的光电标准和光电子产业平台，并聚焦于光芯片、光/电器件、光模块和其他相关领域解决方案的标准化和战略路标研究，以满足5G、物联网、人工智能等市场应用的光电需求。

  IPEC注册于瑞士，对任何有意愿加入的单位开放。所有成员单位均有机会在公平、透明的基础上参与IPEC标准的制定。

  关于OFC 2024

  2024年美国光纤通讯展览会及研讨会（Optical Fiber Communication Conference & Exposition）由美国光学学会（原OSA）、美国通信学会（IEEE/ComSoc）、美国激光与光电协会（IEEE/LEOS）联合主办，于3月26日~28日在美国加利福尼亚州圣地亚哥举行。OFC是全球光电光通讯展览中最重要的活动，1975年创办，目前已被公认为全球光通信领域中规格最高、规模最大、历史最悠久、专业性最强、影响力最大的国际性盛会。