中国电信研究院吕凯：光通信产业未来10年技术发展的一些看法

  ICC讯 算力赋能，光电融合!2023首届苏州光电技术产业论坛成功举办，来自光电产业、科研院所和投资机构的与会嘉宾近400人，聚焦光通信、光电子技术应用前景和机遇。会议上，中国电信研究院吕凯发表了《光通信产业未来10年技术发展的一些看法》的精彩演讲。

  吕凯表示，数据中心/云逐步成为光网络的核心。根据IDC的报告显示，全球数据中心市场有望在2030年增长至5171亿美元，年复合增长率为10.5%。中国电信在中国公有云服务市场排名第三，是最大的运营商云服务商。

  随着大模型参数持续攀升，超大规模GPU集群成为大模型训练的必要条件，目前预测未来训练所需集群算力将达E级规模。中国电信估算，一次大模型训练需要消耗折合算力当量249Eflops-days，约2.5万张英伟达A100卡。2023年5月，英伟达推出DGX-GH200超算系统，采用二级Fat-Tree全相联拓扑，DGX-GH200系统共需要2304+768=3072个800G光模块，每颗GPU芯片与所需的800G光模块的比例为1：12，单颗所需光模块数量相较于DGX-H100系统有所提升。

  我国智算资源普遍规模较小且分散，短期内，算力需求集中在智算中心内部，随着算力规模的持续扩大，算力需求会逐步外溢到多个物理集群间，实现区域内智算协同，驱动分布式推理智算中心下沉，中心(训练)-边缘(推理)将成大模型的主流部署方式;同时需要八大枢纽间大容量、高速、低时延互联实现异地备份、分区多活的传输格局。

  在算力新时代下，光通信的机遇与挑战在于业界开始探索进一步扩展应用更大光谱带宽的可行性。S波段在学术界的实验中，已经有了相当的研究成果，在产业界而言，S波段光放大器的实现仍然是一个大的技术瓶颈。

  技术方面，单载波400G是当前光传送网演进升级的核心技术，是未来至少10年的技术大代际，是构建中长期、面向算力的高品质、确定性运力网络的坚实光底座。

  2023-2024年，中国电信在城域网/DCI场景部署盒式波分;探索开放解耦光网络的产品模式和运维体系，探索盒式波分结合400G 16QAM的城域应用。中国电信2025年后针对区域跨省场景逐步将盒式波分应用推广至区域范围，并通过骨干ROADM/WDM延展至长距范围。探索400G ZR/ZR+模块级解耦模式及800G单波传输能力。因此，吕凯提到800G是下一个传输技术代际。

  光纤光缆方面，空芯光纤以低时延、低非线性、低色散、和低损耗特性或将成为算力通道绝佳解决方案。演讲中提到，海缆场景和数据中心场景下多芯光纤熔接/耦合问题基本可以解决，陆地线路多芯光纤的野外熔接仍然是重大挑战。吕凯认为，空芯光纤商用仍面临如光纤拉丝长度距离短、受环境影响大等问题，可在短距特殊场景提前试商用。