中國電信韋樂平：大模型時代將開啟新一波“光進銅退”

　　在今天召開的“2024中國光網絡研討會”上，中國電信集團公司科技委主任、中國光網絡研討會大會主席韋樂平表示，大模型的崛起給高速光模塊帶來新機遇，催化數據中心內交換機光模塊的速率、數量和成本快速增加。他舉例道，“英偉達1個GH200系統就用了3072塊800Gb/s光模塊，僅1顆GPU芯片就需要12塊800Gb/s光模塊。萬卡乃至10萬卡將需要多少光模塊?”

　　光通信行業(yè)市場研究機構LightCounting1年內連續(xù)兩次調高800G光模塊出貨量的預測，市場研究公司Omdia將大模型驅動光模塊出貨量從今年的400萬調高至1200萬。

　　韋樂平指出，隨著基礎傳輸速率攀升至每通道100/200G以上，由于趨膚效應(skin effect) 、PCB材料高頻損耗、串音干擾等導致PCB板銅箔的損耗和功耗快速上升，減小影響的唯一舉措就是減小器件間傳輸距離，直至完全消除銅連線。而隨著傳輸速率持續(xù)提升，光模塊的成本也在持續(xù)上升。在400G速率，交換機光器件成本的占比已超過50%。在更高速率下，其占比將更高。

　　為了應對大模型帶來的蠻力計算所導致的巨大能耗和成本，“光進銅退”必將從接入網延伸至數據中心乃至服務器、器件或芯片互連直至基本消除電連接。當然，這一進程不會一蹴而就,隨著兩者各自的技術進展，博弈將波折前行，但長遠大趨勢不會逆轉。

　　談及芯片光互連，韋樂平認為，芯片光互連改進了計算集群的擴展性(超100T)和帶寬(2-4T)，同時具有極低功耗，5PJ/Bit，遠低于互連GPU的可插拔光模塊(30PJ/Bit);還可降低時延、功耗和物理尺寸，關鍵是去掉了帶有電I/O接口的傳統可插拔光模塊的光收發(fā)器(tranceiver)。但技術還不成熟，標準缺失，其他相關技術的進展和影響等。

　　韋樂平指出大模型時代三種封裝技術的機遇和選擇。一是光電共封裝 CPO，隨速率提升，信號在銅線損耗快速增加。CPO將光模塊和電交換芯片共封裝，能在高速率下維系最低功耗。但良率尚不高，維護不方便，標準滯后。潛力很大，最適合200Gb/s SerDes及以上速率場景，是高速率、高密度、低功耗光互連的中長期方案。

　　二是線性直驅LPO。將光模塊內DSP功能集成到電交換芯片，仍保持可熱插拔模塊形態(tài)，十分方便。在成熟光模塊供應鏈前提下實現低功耗 、低時延和低成本。但面臨性能劣化、互操作及更高速率、更長距傳輸的挑戰(zhàn)，適合100Gb/s SerDes速率應用場景。

　　三是線性接收光連接LRO。針對LPO存在問題，將DSP從電交換芯片移至主機接收端，改進接收靈敏度和誤碼、還有全套鏈路診斷功能，功耗也比LPO低很多。它實現難度較低，性能和功耗更佳，是近期傳統與LPO間過渡方案，可更早用于200Gb/sSerDes速率應用場景。