是德科技李凯：深耕高速测量，助力算力时代高速光传输技术发展

　　C114讯 4月26日消息（焦焦）随着数字经济时代全面开启，算力作为新的生产力形式正在为各行业的数字化转型注入新动能，成为经济社会高质量发展的重要驱动力。2024年中国移动自主研发的全球首条400G全光省际骨干网正式商用，400G规模商用开启光传送网新时代。昨日，CIOE中国光博会与联合举办的“400G开启光传送网新时代”线上论坛如期举办。在论坛上，是德科技李凯与大家分享了“算力时代高速光传输技术的发展及测试挑战”。

　　当下是大模型和AI计算的时代，李凯表示，从大模型的发展对算力需求的曲线图可见，近年来，由于大模型的快速发展，对算力的要求每年呈10倍以上的增长速度。这对AI算力中心和算力集群的构建均提出很高的要求。

　　目前随着摩尔定律的放缓，单芯片算力的支撑能力也逐渐放缓，为了提升算力，主要采用两种方式：一种方式为Scale-up，即将系统升级的更强大。可通过多个芯片带的拼接，或者在PC机板上做多个芯片拼接，又或者在机柜里做高速计算走线，连接成更大的系统来实现。另一种方式为Scale Out，是利用多个计算单元来实现计算能力的扩展，例如数据中心里常见的用以太网扩展更多节点等方式。

　　而算力需求的提升，也推动了高速光通信的需求。目前以太网、Infiniband在数据中心的内外部连接均大量使用了光模块。以Nvidia公司B200 AI计算集群的高速连接为例，均使用Infiniband光缆和以太网的交换机和光缆来实现多个机柜的互联。

　　新型算力数据中心内部波特率已超100Gbd

　　李凯表示，从目前AI数据中心内部光连接技术的发展情况可见，当前的新型算力数据中心内部波特率已超过100Gbd，基于200Gbps/lane直接调制的800G/1.6T技术将开始商用。

　　李凯介绍到，Ethernet光通信目前的发展现状为：国外的数据中心已普及400G接口，AI算力中心已大量采用800G接口。而目前国内的云数据中心大量采用200G接口，AI算力中心则大量采用400G接口。Ethernet整体的市场趋势显示，2024年800G接口量明显大增，1.6T接口量也逐渐浮出水面。

　　算力数据中心外部波特率已超120Gbd

　　在论坛上，李凯介绍了AI数据中心外部光连接技术的发展情况。李凯表示，AI数据中心外部光连接主要包括数据中心之间的DCI连接或者更大区域的长距离连接，这些连接主要采用400G+相干光通信接口。相干技术原本应用于长距离连接，随着单通道速率的提升以及相干技术集成度的提高，相干技术越来越多的下沉至数据中心及数据中心内部连接。随之，相干通信的标准化也越来越多，包括：OF组织为代表的400ZR、800ZR、1600ZR、1600ZR+等，电信领域的400G LH，Open Roadm 800G、OpenZR+400G等。

　　然而长距离传输，势必会增加成本，同时损耗也会加大。为了降低光纤成本，减少长距离传输的损耗，光纤光缆企业也推出新型多芯、空芯光纤，这对于光通信的升级换代也相应提出更高要求。

　　此外，为了支持相干通信的发展，除了关键的光器件外，DSP技术也在快速的更新换代。目前市场上已有很多支持单波长400G、800G的DSP技术。此外，已有企业发布支持140G Baud Rate及200G Baud Rate的DSP技术。可见在相干通信领域，140G、200G波特率产品化过程已没有太大技术难度。

　　由此，李凯认为，介于目前算力数据中心外部连接波特率超过120Gbd，400Gbps/λ的相干技术已可批量商用。那么，下一阶段将是800Gbps/λ进入产品化阶段。同时，1.6Tbps/λ技术也是下一阶段预研的热点。

　　主流高速电光调制器实现超100GHz带宽

　　随着相干技术的发展，直接调制技术也随之相应的更新迭代，目前单通道100Gb/s/lane Baud Rate和200Gb/s/lane Baud Rate技术已大量商用，已有企业开展400Gb/s/lane Baud Rate的预研工作。

　　李凯表示，为了实现200Gb/s Baud Rate及以上光信号的直接调制或相关调制，最关键的器件便是调制器。目前，磷化铟调制器、铌酸锂薄膜(TFLN)调制器、硅光调制器三种主流的高速电光调制器均可实现超100GHz带宽，以支持下一代200Gbd+调制速率的光通信应用。是德科技作为一家深耕光通信领域的高速测量设备企业，为业界提供了丰富的工具，包括Physical Layer的M8199B AWG、M8050A BERT、N1046A Sampling Heads等；Protocol的AresONE 800GE、IxNetwork等。

　　在论坛上，李凯还展示了典型高速相干光通信的实验验证环境。李凯表示，在预研阶段，是德科技分立的探测器、调制器、驱动器、光纤等器件设备可帮助用户提供高速光信号分析、高速光电转换下来的电信号的采集分析等。

　　演讲最后，李凯总结道：目前，随着大模型和AI计算需求的提升，新型算力数据中心内、外部的技术发展以及相关调制器技术的发展，均已为下一代200Gbd+调制速率的光通信应用提供足够的支撑条件。是德科技也已为高速光传输技术提供200Gbd+从电到光的全面测试验证工具，帮助企业开展相关技术的预研和测试工作。