iFOC 2023回顧 | 中國電信韋樂(lè )平：光通信發(fā)展若干新趨勢的思考

  ICC訊 相信光·不負眾望！2023年9月4-5日，第21屆訊石光纖通訊市場(chǎng)暨技術(shù)專(zhuān)題會(huì )（iFOC 2023）在深圳機場(chǎng)凱悅酒店圓滿(mǎn)舉辦！本屆訊石研討會(huì )吸引了來(lái)自近700家企業(yè)的1000多位嘉賓的蒞臨出席，聆聽(tīng)行業(yè)專(zhuān)家學(xué)者及技術(shù)骨干的干貨分享及巔峰對話(huà)，共享光通信行業(yè)的前沿技術(shù)及市場(chǎng)信息。

  9月5日，工業(yè)和信息化部通信科技委常務(wù)副主任、中國電信集團公司科技委主任韋樂(lè )平在主論壇上發(fā)表主題為《光通信發(fā)展若干新趨勢的思考》的線(xiàn)上演講，從T比特時(shí)代到ChatGPT開(kāi)創(chuàng )人工智能新時(shí)代，闡述光接入網(wǎng)的發(fā)展趨勢和光器件的創(chuàng )新。

  2023年5月韋總在一次演講中提到，運營(yíng)商已具備構建電信專(zhuān)業(yè)GPT的基礎。韋總指出，ChatGPT開(kāi)創(chuàng )人工智能新時(shí)代，最新推出的GPT-4不僅能聊天，而且已具備多模態(tài)能力和自主學(xué)習、自我進(jìn)化能力，成為一款智能決策和創(chuàng )作系統。GPT-4不僅在語(yǔ)言，在數學(xué)、音樂(lè )、編程、圖片、醫學(xué)、法律等很多領(lǐng)域表現非常出色，而且具備了綜合能力，正向通用人工智能方向發(fā)展，成為全人類(lèi)共享的超級數字大腦。同時(shí)，其自主學(xué)習思考、自我更新進(jìn)化能力也給人類(lèi)帶來(lái)了不可預測、難以控制的深遠影響。

  T比特時(shí)代正在開(kāi)啟

  由GPT-4展開(kāi)，韋總認為T(mén)比特時(shí)代正在開(kāi)啟，作為T(mén)比特系統的技術(shù)基礎的新一代T比特DSP商用化可期。因為產(chǎn)業(yè)鏈上下游都已作好準備了，像Acacia、NEL、Nokia、Infinera均已發(fā)布5nm的1.2Tbps-capable DSP，預計130G+波特率在2023-2024年均可商用。而MSA聯(lián)盟同時(shí)發(fā)布基于100G/通道和OM4多模光纖的800G和1.6T的數通產(chǎn)品，讓T比特系統的元部件產(chǎn)品形態(tài)的T比特光模塊的商用化可期。

  韋總還列舉了頭部光模塊商發(fā)布的最新高速產(chǎn)品，例如Coherent高意在OFC 2023上發(fā)布了基于200G/通道的800G和1.6T的數通產(chǎn)品；旭創(chuàng )也在OFC 2023上展示了1.6T的OSFP-XD和低功耗800G OSFP DR8產(chǎn)品；博通展示了采用CPO技術(shù)的51.2T交換機產(chǎn)品。

  光器件創(chuàng )新是關(guān)鍵

  正在開(kāi)啟的T比特時(shí)代讓光器件的創(chuàng )新顯得尤為重要，韋總認為降低量收剪刀差的關(guān)鍵是大幅降低網(wǎng)絡(luò )成本，光通信成為降價(jià)最慢的領(lǐng)域，其中光器件是瓶頸中的瓶頸，而光芯片則更是瓶頸的立方。

  韋總認為摩爾定律適用分組、交換路由和存儲器等電域技術(shù)，但不適合以手工為主的光通信技術(shù)。在傳輸系統，一個(gè)80波400G QPSK碼型的C6T+L6T波段傳輸系統，光器件成本大約占90%。那么800G/1.6T光器件成本呢？

  核心路由器方面，一個(gè)400G核心路由器，光器件成本約占15%。隨容量提升，其背板芯片互連、板卡互連都將光化，光域份量將增加。

  至于光接入，韋總認為隨著(zhù)技術(shù)進(jìn)步和大規模集采，10G PON光模塊成本已降至35%。未來(lái)50G PON、WDM-PON的光模塊成本占比將更高。

  此外，數據中心交換機的光模塊成本增速很快，會(huì )在400Gb/s速率，因為交換機的光模塊成本已經(jīng)超過(guò)交換機本身，高達50%。光系統對于光器件的總體要求是“兩高兩低”，也即高速率、高集成、低功耗、低成本。

  未來(lái)技術(shù)突破方向

  韋總指出主要技術(shù)突破方向是光子集成、硅光和CPO或將成為突破的方向。

  光子集成（PIC）是主要的突破方向，其中銦化磷（InP）是唯一的大規模單片集成技術(shù)。而硅光（SiP）是最具潛力的突破方向，可以將電域CMOS的投資、設施、經(jīng)驗和技術(shù)應用于光域。

  韋總還提出，基于硅光的光電共封（CPO）是進(jìn)一步降低功耗、提升能效、提高速率，適應AI大模型算力基礎設施發(fā)展的關(guān)鍵器件之一。并對比了CPO和LPO優(yōu)缺點(diǎn)，CPO的驅動(dòng)力是，隨傳輸速率提升，信號在銅箔電路板的傳輸損耗快速增加，唯有去掉銅線(xiàn)，才能維系速率的持續提升和功耗的大幅降低。

  因此評估為，目前技術(shù)尚不成熟，良率不高，維護不方便，標準滯后，實(shí)際將復雜性轉移至交換芯片。但其潛力大，最適合200Gb/s SerDes速率以上應用場(chǎng)景，是實(shí)現未來(lái)高速、高密度、低功耗光互連場(chǎng)景的中長(cháng)期解決方案。

  LPO的驅動(dòng)力是，去掉光光模塊DSP芯片（大約占400G光模塊的一半）可大幅降低功耗，將DSP功能集成到電交換芯片中，依然保持可熱插拔模塊的形態(tài)。

  評估為，可以在繼續利用成熟光模塊供應鏈前提下實(shí)現低功耗、低時(shí)延目的。但面臨更高速率、更長(cháng)距離傳輸的巨大挑戰，最適合當前的100Gb/s SerDes速率應用，是近中期方案。

  韋總指出，網(wǎng)絡(luò )的未來(lái)寄希望于光器件，特別是光芯片的技術(shù)創(chuàng )新！

  此外，韋總還在演講中提到了基于QPSK的80波400G干線(xiàn)系統的進(jìn)展，400G相干光模塊、低噪聲光纖放大器和光系統的商用進(jìn)程。著(zhù)重分析了800G的發(fā)展狀況和路徑以及IP層和光層的融合趨勢，并對下一代光纖進(jìn)行了分析思考，認為G.654E光纖將成為未來(lái)干線(xiàn)網(wǎng)的主用光纖。更多演講詳情，歡迎聯(lián)系訊石 0755-82960080 獲取演講資料。