电子发烧友网报道(文/李弯弯)当下,人工智能(AI)技术飞速发展,算力成为驱动数字经济发展的核心要素。AI应用持续拓展,对底层算力网络的传输效率、时延控制和可靠性提出极高要求。然而,传统算力网络受电信号传输物理瓶颈限制,存在时延高、带宽不足、扩展性差等问题,难以支撑未来百万卡级智算集群的规模化部署。在此形势下,光通信技术凭借超低时延、超大带宽和协议透明性等优势,成为突破算力瓶颈的关键路径。
近日,工业和信息化部办公厅正式发布《关于开展城域“毫秒用算”专项行动的通知》,明确提出到2027年构建全域覆盖、高效畅通的城域毫秒用算网络能力体系,推动全光算力网络从概念走向实践。
全光算力网络建设加速推进
该通知聚焦算力网络发展,目标是构建高速大容量、确定低时延、泛在广覆盖的城域网络,在城域内提供毫秒级算力资源网络通达能力,即实现算力中心毫秒互连(<1毫秒)、重点场所算力资源毫秒接入(<1毫秒)、应用终端算力应用毫秒可达(网络时延<10毫秒),以专项行动带动产业各方推进毫秒用算网络建设。
行动内容主要有三方面:
一是推动“算力中心毫秒互连”,加强创新技术落地。完善算力中心间互连网络架构,优化布局,到2027年实现城域中型及以上算力中心间光层单向互连时延小于1毫秒。加快部署高性能网络,推进高速光传输系统设备应用,开展网络创新技术验证,提升算网一体化运营效能。
二是推动“算力资源毫秒接入”,打造毫秒入算底座。完善重点场所算力接入网络布局,推动光网络设备部署,构建城域毫秒级低时延一跳入算能力。推进入算网络新技术验证,引导服务体验升级,开展能力评估,建立监测机制,到2027年实现城域算力1毫秒时延圈覆盖率目标。
三是推动“算力应用毫秒可达”,提升应用交互体验。优化算力应用终端到服务器的网络时延,促进算力中心内网络组网方案、网络协议等技术创新,优化人工智能训练推理的通信效能,推动算力中心全光交换(OCS)、光电融合组网等技术应用部署,到2027年推动算力应用终端到算力中心服务器的单向网络时延小于10毫秒。丰富算网融合业务,推出定制化套餐,支撑典型算力应用交互体验提升,促进人工智能高水平赋能新型工业化。
值得注意的是,通知明确要求三大运营商(中国电信、中国移动、中国联通)加强专项指导与资源投入。事实上,国内运营商已在光通信领域布局多年:中国移动启动空芯光纤商用线路部署,中国电信完成空芯光纤集采,中国联通实现400G/800G全光算力网络商用,为专项行动落地奠定基础。
OCS全光交换技术与产业链
通知提到将推动算力中心全光交换(OCS)技术应用部署,相关产业链企业将迎来机遇。全光交换(OCS)通过光学器件直接操控光信号传输路径,实现输入端口到输出端口的连接。与传统的电交换不同,OCS全程在光域操作,具有协议透明性、超低延迟、高能效等优势,但也存在光学器件累计损耗、稳定性与可靠性不足、扩展能力受限等劣势。
目前,OCS领域主流技术有直接光束偏转(DLBS)、数字液晶(DLC)和微机电系统(MEMS)。其中,基于MEMS的光交换技术因具有大端口、低插损、快速切换和低成本的优势,成为各厂商选择的主流技术路线。MEMS光交换是微镜反射型,方便集成和控制,其核心组件是微镜阵列芯片,负责在光纤间建立和断开连接。
OCS核心零部件企业主要有:
MEMS振镜:赛微电子是全球MEMS芯片代工市占率第一的企业,也是MEMS - OCS技术领先者,供微软Azure并与光迅合作降封装成本;凌云光的MEMS微镜方案已应用于微软Azure AI超算;威唐工业的MEMS微振镜已进入批量生产阶段,并在工业领域获批量订单。
光学元件供应商:炬光科技是全球领先的光子应用解决方案提供商,其研发的精密光学微透镜阵列为OCS小型化奠定技术基础,已通过Calient间接供货谷歌/Meta;光库科技是OCS技术MEMS路线代表,作为谷歌OCS的重要供应商和代工厂商,供应光开关核心器件,同时也是OCS压电陶瓷路线代表,自研OCS交换机技术路线差异化;腾景科技少量精密光学元组件已应用于OCS全光交换机领域的海外客户产品中,并通过Coherent间接供应谷歌;光迅科技为OCS提供核心光引擎与光模块,是国内唯一实现MEMS - OCS量产的厂商。
光纤阵列单元(FAU):天孚通信的FAU光纤阵列单元市占率很高,进入北美AI巨头供应链;光库科技的微连接产品应用于OCS/WSS模块,成功进入博通FAU供应体系;杰普特通过控股矩阵光电切入FAU产业。
光纤及连接器:长飞光纤全球光纤光缆销量第一,是国内三大运营商的核心供应商,也是OCS光纤及连接器供应商;长芯博创是OCS“高速光纤连接器”龙头,专注光通信连接解决方案;天孚通信布局了OCS里的光纤准直器、透镜等核心部件;亨通光电提供OCS相关光纤光缆及光器件;中天科技是国内光纤光缆双巨头之一,全产业链覆盖光纤预制棒、光纤、光缆、光模块等环节,涉及OCS配套光纤及光组件;太辰光是全球光密集连接产品龙头,供应OCS相关光连接器及器件。
OCS整机及代工方面,德科立是业内领先的光电子器件和光传输子系统供应商,也是OCS整机供应商及代工商,其硅基OCS获海外订单,代工Lumentum。中际旭创是OCS数字液晶路线代表,布局OCS整机及核心技术,通过提供高性能的800G乃至1.6T的光模块解决方案,支持OCS架构的高速数据传输需求,独家代工谷歌OCS;锐捷网络是中国200G/400G数据中心交换机市场占有率长期位居第一的国内白盒交换机龙头,与英伟达合作开发CPO交换机;紫光股份旗下新华三OCS市占国内第二,绑定华为昇腾,推出全光交叉设备。
写在最后
随着“毫秒用算”专项行动推进,全光算力网络将成为AGI发展的基础设施底座。移动云《云智算光互连发展报告》中提到,对于光交换领域,在OCS方向目前已经实现初步商业化。光交换作为支撑超大规模Scale-Out架构的关键基础设施,在智能中心中的应用前景十分乐观,短期来看,OCS最有可能进行小范围的试点应用,长期来看,光分组交换将具有更大的潜力。此次专项行动不仅是技术升级,更是算力基础设施的范式变革,全光算力网络正重构数字世界底层逻辑。
近日,工业和信息化部办公厅正式发布《关于开展城域“毫秒用算”专项行动的通知》,明确提出到2027年构建全域覆盖、高效畅通的城域毫秒用算网络能力体系,推动全光算力网络从概念走向实践。
全光算力网络建设加速推进
该通知聚焦算力网络发展,目标是构建高速大容量、确定低时延、泛在广覆盖的城域网络,在城域内提供毫秒级算力资源网络通达能力,即实现算力中心毫秒互连(<1毫秒)、重点场所算力资源毫秒接入(<1毫秒)、应用终端算力应用毫秒可达(网络时延<10毫秒),以专项行动带动产业各方推进毫秒用算网络建设。
行动内容主要有三方面:
一是推动“算力中心毫秒互连”,加强创新技术落地。完善算力中心间互连网络架构,优化布局,到2027年实现城域中型及以上算力中心间光层单向互连时延小于1毫秒。加快部署高性能网络,推进高速光传输系统设备应用,开展网络创新技术验证,提升算网一体化运营效能。
二是推动“算力资源毫秒接入”,打造毫秒入算底座。完善重点场所算力接入网络布局,推动光网络设备部署,构建城域毫秒级低时延一跳入算能力。推进入算网络新技术验证,引导服务体验升级,开展能力评估,建立监测机制,到2027年实现城域算力1毫秒时延圈覆盖率目标。
三是推动“算力应用毫秒可达”,提升应用交互体验。优化算力应用终端到服务器的网络时延,促进算力中心内网络组网方案、网络协议等技术创新,优化人工智能训练推理的通信效能,推动算力中心全光交换(OCS)、光电融合组网等技术应用部署,到2027年推动算力应用终端到算力中心服务器的单向网络时延小于10毫秒。丰富算网融合业务,推出定制化套餐,支撑典型算力应用交互体验提升,促进人工智能高水平赋能新型工业化。
值得注意的是,通知明确要求三大运营商(中国电信、中国移动、中国联通)加强专项指导与资源投入。事实上,国内运营商已在光通信领域布局多年:中国移动启动空芯光纤商用线路部署,中国电信完成空芯光纤集采,中国联通实现400G/800G全光算力网络商用,为专项行动落地奠定基础。
OCS全光交换技术与产业链
通知提到将推动算力中心全光交换(OCS)技术应用部署,相关产业链企业将迎来机遇。全光交换(OCS)通过光学器件直接操控光信号传输路径,实现输入端口到输出端口的连接。与传统的电交换不同,OCS全程在光域操作,具有协议透明性、超低延迟、高能效等优势,但也存在光学器件累计损耗、稳定性与可靠性不足、扩展能力受限等劣势。
目前,OCS领域主流技术有直接光束偏转(DLBS)、数字液晶(DLC)和微机电系统(MEMS)。其中,基于MEMS的光交换技术因具有大端口、低插损、快速切换和低成本的优势,成为各厂商选择的主流技术路线。MEMS光交换是微镜反射型,方便集成和控制,其核心组件是微镜阵列芯片,负责在光纤间建立和断开连接。
OCS核心零部件企业主要有:
MEMS振镜:赛微电子是全球MEMS芯片代工市占率第一的企业,也是MEMS - OCS技术领先者,供微软Azure并与光迅合作降封装成本;凌云光的MEMS微镜方案已应用于微软Azure AI超算;威唐工业的MEMS微振镜已进入批量生产阶段,并在工业领域获批量订单。
光学元件供应商:炬光科技是全球领先的光子应用解决方案提供商,其研发的精密光学微透镜阵列为OCS小型化奠定技术基础,已通过Calient间接供货谷歌/Meta;光库科技是OCS技术MEMS路线代表,作为谷歌OCS的重要供应商和代工厂商,供应光开关核心器件,同时也是OCS压电陶瓷路线代表,自研OCS交换机技术路线差异化;腾景科技少量精密光学元组件已应用于OCS全光交换机领域的海外客户产品中,并通过Coherent间接供应谷歌;光迅科技为OCS提供核心光引擎与光模块,是国内唯一实现MEMS - OCS量产的厂商。
光纤阵列单元(FAU):天孚通信的FAU光纤阵列单元市占率很高,进入北美AI巨头供应链;光库科技的微连接产品应用于OCS/WSS模块,成功进入博通FAU供应体系;杰普特通过控股矩阵光电切入FAU产业。
光纤及连接器:长飞光纤全球光纤光缆销量第一,是国内三大运营商的核心供应商,也是OCS光纤及连接器供应商;长芯博创是OCS“高速光纤连接器”龙头,专注光通信连接解决方案;天孚通信布局了OCS里的光纤准直器、透镜等核心部件;亨通光电提供OCS相关光纤光缆及光器件;中天科技是国内光纤光缆双巨头之一,全产业链覆盖光纤预制棒、光纤、光缆、光模块等环节,涉及OCS配套光纤及光组件;太辰光是全球光密集连接产品龙头,供应OCS相关光连接器及器件。
OCS整机及代工方面,德科立是业内领先的光电子器件和光传输子系统供应商,也是OCS整机供应商及代工商,其硅基OCS获海外订单,代工Lumentum。中际旭创是OCS数字液晶路线代表,布局OCS整机及核心技术,通过提供高性能的800G乃至1.6T的光模块解决方案,支持OCS架构的高速数据传输需求,独家代工谷歌OCS;锐捷网络是中国200G/400G数据中心交换机市场占有率长期位居第一的国内白盒交换机龙头,与英伟达合作开发CPO交换机;紫光股份旗下新华三OCS市占国内第二,绑定华为昇腾,推出全光交叉设备。
写在最后
随着“毫秒用算”专项行动推进,全光算力网络将成为AGI发展的基础设施底座。移动云《云智算光互连发展报告》中提到,对于光交换领域,在OCS方向目前已经实现初步商业化。光交换作为支撑超大规模Scale-Out架构的关键基础设施,在智能中心中的应用前景十分乐观,短期来看,OCS最有可能进行小范围的试点应用,长期来看,光分组交换将具有更大的潜力。此次专项行动不仅是技术升级,更是算力基础设施的范式变革,全光算力网络正重构数字世界底层逻辑。
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