中國(guó)電信韋樂(lè)平：大模型時(shí)代將開(kāi)啟新一波“光進(jìn)銅退”

　　在今天召開(kāi)的“2024中國(guó)光網(wǎng)絡(luò)研討會(huì)”上，中國(guó)電信集團(tuán)公司科技委主任、中國(guó)光網(wǎng)絡(luò)研討會(huì)大會(huì)主席韋樂(lè)平表示，大模型的崛起給高速光模塊帶來(lái)新機(jī)遇，催化數(shù)據(jù)中心內(nèi)交換機(jī)光模塊的速率、數(shù)量和成本快速增加。他舉例道，“英偉達(dá)1個(gè)GH200系統(tǒng)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(wàn)卡乃至10萬(wàn)卡將需要多少光模塊?”

　　光通信行業(yè)市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)LightCounting1年內(nèi)連續(xù)兩次調(diào)高800G光模塊出貨量的預(yù)測(cè)，市場(chǎng)研究公司Omdia將大模型驅(qū)動(dòng)光模塊出貨量從今年的400萬(wàn)調(diào)高至1200萬(wàn)。

　　韋樂(lè)平指出，隨著基礎(chǔ)傳輸速率攀升至每通道100/200G以上，由于趨膚效應(yīng)(skin effect) 、PCB材料高頻損耗、串音干擾等導(dǎo)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(jī)光器件成本的占比已超過(guò)50%。在更高速率下，其占比將更高。

　　為了應(yīng)對(duì)大模型帶來(lái)的蠻力計(jì)算所導(dǎo)致的巨大能耗和成本，“光進(jìn)銅退”必將從接入網(wǎng)延伸至數(shù)據(jù)中心乃至服務(wù)器、器件或芯片互連直至基本消除電連接。當(dāng)然，這一進(jìn)程不會(huì)一蹴而就,隨著兩者各自的技術(shù)進(jìn)展，博弈將波折前行，但長(zhǎng)遠(yuǎn)大趨勢(shì)不會(huì)逆轉(zhuǎn)。

　　談及芯片光互連，韋樂(lè)平認(rèn)為，芯片光互連改進(jìn)了計(jì)算集群的擴(kuò)展性(超100T)和帶寬(2-4T)，同時(shí)具有極低功耗，5PJ/Bit，遠(yuǎn)低于互連GPU的可插拔光模塊(30PJ/Bit);還可降低時(shí)延、功耗和物理尺寸，關(guān)鍵是去掉了帶有電I/O接口的傳統(tǒng)可插拔光模塊的光收發(fā)器(tranceiver)。但技術(shù)還不成熟，標(biāo)準(zhǔn)缺失，其他相關(guān)技術(shù)的進(jìn)展和影響等。

　　韋樂(lè)平指出大模型時(shí)代三種封裝技術(shù)的機(jī)遇和選擇。一是光電共封裝 CPO，隨速率提升，信號(hào)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(hù)不方便，標(biāo)準(zhǔn)滯后。潛力很大，最適合200Gb/s SerDes及以上速率場(chǎng)景，是高速率、高密度、低功耗光互連的中長(zhǎng)期方案。

　　二是線性直驅(qū)LPO。將光模塊內(nèi)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(yīng)鏈前提下實(shí)現(xiàn)低功耗 、低時(shí)延和低成本。但面臨性能劣化、互操作及更高速率、更長(zhǎng)距傳輸?shù)奶魬?zhàn)，適合100Gb/s SerDes速率應(yīng)用場(chǎng)景。

　　三是線性接收光連接LRO。針對(duì)LPO存在問(wèn)題，將DSP從電交換芯片移至主機(jī)接收端，改進(jìn)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(shí)現(xiàn)難度較低，性能和功耗更佳，是近期傳統(tǒng)與LPO間過(guò)渡方案，可更早用于200Gb/sSerDes速率應(yīng)用場(chǎng)景。