8月24日專稿(蔣均牧)伴隨數字經濟的高速發(fā)展,算力作為新型生產力的代表,在科技進步、產業(yè)升級和經濟社會發(fā)展等方方面面發(fā)揮著日益突出的驅動作用。《中國綜合算力指數(2023年)》報告顯示,截至今年6月底,我國算力總規(guī)模達到197EFLOPS,同比增長30%。
“算力為源,運力為渠”,算力的高水平發(fā)展離不開高品質運力的支持,兩者緊密結合方能構筑數字經濟時代堅實底座。當下,我們正身處算力需求大爆炸的新的歷史節(jié)點,尤其生成式人工智能(AIGC)的興起對網絡各維度性能提出了更高要求,加速運力技術演進和服務能力升級、推進運力與算力協同發(fā)展時不我待。
在2023中國算力大會·全光品質運力論壇上,中國信息通信研究院技術與標準研究所所長張海懿立足算力應用發(fā)展對運力的需求,探討了全光運力目標架構、關鍵技術和成功實踐,并發(fā)布全光運力評估指數2.0,為未來運力發(fā)展方向及演進路線提供了必要指引。
新需求:全光運力成核心底座
在政策和市場的良性引導下,我國算網協同發(fā)展取得了喜人進展,“以網強算,以算促網”的產業(yè)共識深入人心。同時,隨著“東數西算”工程的全面推進和算力與千行百業(yè)、各個場景的深度融合,運力作為連接用戶、數據、算力和應用的重要橋梁也亟需升級迭代,以OTN為代表的全光運力憑借超大帶寬、超低時延、安全可靠等優(yōu)勢,成為網絡運力的核心底座,張海懿指出。
目前,國內三大運營商均在積極布局全光運力建設,開展400G建設及試運行。例如中國電信建成大灣區(qū)首張400G全光運力網,在ChinaNet骨干網完成400GE IP+光長途傳輸現網試點;中國移動建成橫跨浙江、江西、湖南、貴州四省的400G全光試驗網,計劃2023年底啟動400G實施部署、2024年中逐步具備商用能力;中國聯通已在山東、浙江、上海多地建成400G試驗網。
張海懿談到,中國信通院最新調研發(fā)現,網絡運力面向算間互聯、DC內部互聯、用戶入算,產生了一系列新的需求及變化。其中,面向算間互聯,確定性低時延和高效協同需求進一步提升。樞紐間互聯帶來超大帶寬需求,高品質數據中心互聯需要穩(wěn)定與可靠的低時延,算間協同催生組網架構優(yōu)化。
面向DC內部互聯,AIGC大模型等新興算力應用催生四大新需求。算力中心內部網絡帶寬與動態(tài)時延直接決定GPU計算效率,成為影響AIGC等新興算力應用的關鍵,帶來高速互聯、高吞吐、低時延、零丟包、扁平化組網等新需求。
面向用戶入算,高品質、靈活、敏捷、安全承載需求進一步凸顯。垂直行業(yè)及新型AIGC算力應用對時延要求愈加嚴苛,例如金融交易、面向AIGC應用的超算或智能中心內網絡時延需保證微秒量級,端到端高品質承載需求日益增長;不同行業(yè)客戶業(yè)務帶寬、可靠性等差異化明顯,靈活、敏捷、安全需求亟需保障。
新方向:目標架構及關鍵技術
找準方向才能不走彎路。在洞察到奔涌而來的新需求、新趨勢的同時,中國信通院提出,光纜層、轉發(fā)層、管控層的各個層面皆在不斷演進、發(fā)展,需要通過全光互聯、確定承載、品質入算、智能管控助力全面升級網絡架構和立體化傳輸能力,來構建泛在覆蓋的全光運力,筑牢算力底座。
從實現路徑和關鍵技術來看,全光高速互聯方面,光網絡要全面提質,提升單波速率,從200G/400G向Tbps演進;推動G.654.E超低損耗光纖規(guī)模部署,積極探索空分復用光纖、空芯光纖等新型光纖技術;干線和城域光網絡通過光層和電層時延規(guī)劃、全光轉發(fā)調度實現超低時延,滿足算間互聯需要。光模塊器件要實現高速率、低能耗和低延時支撐,AIGC拉動800G及以上高速率光模塊迭代演進;光電合封(CPO)、線性驅動可插拔(LPO)成為高效能比研究熱點,有望加速落地。
品質入算方面,光層池化支撐OTN向城域接入層快速延伸,匯聚節(jié)點上行全光調度、匯聚點下行波長資源池化、全光錨點相干化;OTN P2MP品質專線支撐OTN向用戶進一步延伸,具備安全硬隔離、穩(wěn)定低延時、快速易交付、承載高可靠、智能簡運維等特征。
智能管控方面,算網協同實現敏捷入算、品質聯算,通過多維感知和多因子算路進一步實現算網一體化調度;面向新興算力應用,通過端網協同確保DCN的極致性能;引入AI建模和大數據分析技術,以數智化助力全光運力智能運維;AI分級測評已初步確立,需繼續(xù)推動模型及接口標準化。
新指標:成功實踐案例及全光運力評估指數2.0
得益于產業(yè)界的共同努力,全國范圍已涌現出一系列全光運力建設和應用的成功實踐案例,支撐“高品質運力”建立起新的評估指數體系。
張海懿列舉道,圍繞全光高速互聯,中國移動以高速率+寬頻譜構建超大帶寬全光底座,通過400G超長距全光骨干傳輸網技術創(chuàng)新助力“東數西算”;中國聯通面向北京冬奧會、中國移動面向陜西十四運會、中國電信面向四川大運會,利用全光交叉光電協同,以Mesh組網+多重保護保障超高可靠承載;中國移動、中國電信基于全光一跳直達+光纜路由優(yōu)化實現超低時延,構建區(qū)域超低時延全光網。
此外,一體化管控和數字化成為智能管控主要案例,各大運營商圍繞統一管控、協同編排調度、算網資源集成和業(yè)務可視化提供了一系列解決方案。
論壇上,來自多地的運營商代表亦分享了眾多全光運力創(chuàng)新成果。例如青海移動積極探索綠色低碳技術與信息通信技術融合,持續(xù)加大綠色全光運力、綠色算力新型信息基礎設施建設,打造“零碳、極速、智能、高效、安全”的“西北最強算力供給者”,攜手綠色運力+綠色算力產業(yè)共同“碳路”綠色新未來。
廣東聯通通過部署400G、首個商用800G、運力地圖及算力智能調度平臺等技術,打造具備超大帶寬、超低時延、泛在接入、安全可信及智能管控等五大特征的粵港澳大灣區(qū)全光算力網,并基于此建成T級互聯大灣區(qū)算力專網,打通灣區(qū)算力流通的“信息大動脈”。
四川電信積極踐行國家“東數西算”和集團“云網融合”戰(zhàn)略,建設算網一體“光立方”,并將全省2+5算力集群互聯成池,實現了全省算力一朵云,打造了全省1-3-5毫秒時延圈,為千行百業(yè)的數字化轉型提供全方位的算力接入和信息通信服務。
在推動數字經濟高質量發(fā)展的新形勢下,運力的全面評估亦需要一套全新體系。今年年初,中國信通院在廈門“千兆城市高峰論壇”的“全光運力分論壇”首次發(fā)布全光運力指數1.0。在開展現網調研和數據分析基礎上,持續(xù)對指數定義、數據格式、計算方式進行完善,形成全光運力指數2.0?;谌膺\力指數2.0,中國信通院面向8大算力樞紐所在省份的網絡規(guī)模、覆蓋、質量和效能開展調研評估,并從時延、光纜網、傳輸網、IP層等不同維度和層面支撐貴州管局開展運力發(fā)展狀況調研評估,已協助其發(fā)布了面向省內和全國的3-10-20毫秒三級時延圈。
全光品質運力建設,是打通供需兩端、實現“用算如用水、電”,進而繁榮算力產業(yè)、賦能千行百業(yè)數字化轉型的關鍵所在,張海懿的全面解讀無疑為此提供了可供按圖索驥的指引及借鑒。面向未來,運力與算力的協同高質量發(fā)展還需要包括運營商、解決方案供應商、行業(yè)用戶以及高校、科研院所等在內的全行業(yè)繼續(xù)通力協作,共同構建創(chuàng)新、協同、開放、合作的全光品質運力產業(yè)生態(tài),助力數字經濟高質量發(fā)展。
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