中国电信韦乐平:大模型时代将开启新一波“光进铜退”

6月19日消息(赵婷婷)在今天召开的“2024中国光网络研讨会”上,中国电信集团公司科技委主任、中国光网络研讨会大会主席韦乐平表示,大模型的崛起给高速光模块带来新机遇,催化数据中心内交换机光模块的速率、数量和成本快速增加。他举例道,“英伟达1个GH200系统就用了3072块800Gb/s光模块,仅1颗GPU芯片就需要12块800Gb/s光模块。万卡乃至10万卡将需要多少光模块?”

光通信行业市场研究机构LightCounting1年内连续两次调高800G光模块出货量的预测,市场研究公司Omdia将大模型驱动光模块出货量从今年的400万调高至1200万。

韦乐平指出,随着基础传输速率攀升至每通道100/200G以上,由于趋肤效应(skin effect) 、PCB材料高频损耗、串音干扰等导致PCB板铜箔的损耗和功耗快速上升,减小影响的唯一举措就是减小器件间传输距离,直至完全消除铜连线。而随着传输速率持续提升,光模块的成本也在持续上升。在400G速率,交换机光器件成本的占比已超过50%。在更高速率下,其占比将更高。

为了应对大模型带来的蛮力计算所导致的巨大能耗和成本,“光进铜退”必将从接入网延伸至数据中心乃至服务器、器件或芯片互连直至基本消除电连接。当然,这一进程不会一蹴而就,随着两者各自的技术进展,博弈将波折前行,但长远大趋势不会逆转。

谈及芯片光互连,韦乐平认为,芯片光互连改进了计算集群的扩展性(超100T)和带宽(2-4T),同时具有极低功耗,5PJ/Bit,远低于互连GPU的可插拔光模块(30PJ/Bit);还可降低时延、功耗和物理尺寸,关键是去掉了带有电I/O接口的传统可插拔光模块的光收发器(tranceiver)。但技术还不成熟,标准缺失,其他相关技术的进展和影响等。

韦乐平指出大模型时代三种封装技术的机遇和选择。一是光电共封装 CPO,随速率提升,信号在铜线损耗快速增加。CPO将光模块和电交换芯片共封装,能在高速率下维系最低功耗。但良率尚不高,维护不方便,标准滞后。潜力很大,最适合200Gb/s SerDes及以上速率场景,是高速率、高密度、低功耗光互连的中长期方案。

二是线性直驱LPO。将光模块内DSP功能集成到电交换芯片,仍保持可热插拔模块形态,十分方便。在成熟光模块供应链前提下实现低功耗 、低时延和低成本。但面临性能劣化、互操作及更高速率、更长距传输的挑战,适合100Gb/s SerDes速率应用场景。

三是线性接收光连接LRO。针对LPO存在问题,将DSP从电交换芯片移至主机接收端,改进接收灵敏度和误码、还有全套链路诊断功能,功耗也比LPO低很多。它实现难度较低,性能和功耗更佳,是近期传统与LPO间过渡方案,可更早用于200Gb/sSerDes速率应用场景。

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2024-06-19
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