iFOC 2023回顧 | 中國(guó)電信韋樂平：光通信發(fā)展若干新趨勢(shì)的思考

  ICC訊 相信光·不負(fù)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)專題會(huì)（iFOC 2023）在深圳機(jī)場(chǎng)凱悅酒店圓滿舉辦！本屆訊石研討會(huì)吸引了來自近700家企業(yè)的1000多位嘉賓的蒞臨出席，聆聽行業(yè)專家學(xué)者及技術(shù)骨干的干貨分享及巔峰對(duì)話，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(guó)電信集團(tuán)公司科技委主任韋樂平在主論壇上發(fā)表主題為《光通信發(fā)展若干新趨勢(shì)的思考》的線上演講，從T比特時(shí)代到ChatGPT開創(chuàng)人工智能新時(shí)代，闡述光接入網(wǎng)的發(fā)展趨勢(shì)和光器件的創(chuàng)新。

  2023年5月韋總在一次演講中提到，運(yùn)營(yíng)商已具備構(gòu)建電信專業(yè)GPT的基礎(chǔ)。韋總指出，ChatGPT開創(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(xí)、自我進(jìn)化能力，成為一款智能決策和創(chuàng)作系統(tǒng)。GPT-4不僅在語言，在數(shù)學(xué)、音樂、編程、圖片、醫(yī)學(xué)、法律等很多領(lǐng)域表現(xiàn)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，成為全人類共享的超級(jí)數(shù)字大腦。同時(shí)，其自主學(xué)習(xí)思考、自我更新進(jìn)化能力也給人類帶來了不可預(yù)測(cè)、難以控制的深遠(yuǎn)影響。

  T比特時(shí)代正在開啟

  由GPT-4展開，韋總認(rèn)為T比特時(shí)代正在開啟，作為T比特系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)的新一代T比特DSP商用化可期。因?yàn)楫a(chǎn)業(yè)鏈上下游都已作好準(zhǔn)備了，像Acacia、NEL、Nokia、Infinera均已發(fā)布5nm的1.2Tbps-capable DSP，預(yù)計(jì)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(shù)通產(chǎn)品，讓T比特系統(tǒng)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(shù)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(jī)產(chǎn)品。

  光器件創(chuàng)新是關(guān)鍵

  正在開啟的T比特時(shí)代讓光器件的創(chuàng)新顯得尤為重要，韋總認(rèn)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(rèn)為摩爾定律適用分組、交換路由和存儲(chǔ)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(tǒng)，一個(gè)80波400G QPSK碼型的C6T+L6T波段傳輸系統(tǒng)，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(rèn)為隨著技術(shù)進(jìn)步和大規(guī)模集采，10G PON光模塊成本已降至35%。未來50G PON、WDM-PON的光模塊成本占比將更高。

  此外，數(shù)據(jù)中心交換機(jī)的光模塊成本增速很快，會(huì)在400Gb/s速率，因?yàn)榻粨Q機(jī)的光模塊成本已經(jīng)超過交換機(jī)本身，高達(dá)50%。光系統(tǒng)對(duì)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?qū)⒊蔀橥黄频姆较颉?

  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(guī)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(shè)施、經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)應(yīng)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(yīng)AI大模型算力基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展的關(guān)鍵器件之一。并對(duì)比了CPO和LPO優(yōu)缺點(diǎn)，CPO的驅(qū)動(dòng)力是，隨傳輸速率提升，信號(hào)在銅箔電路板的傳輸損耗快速增加，唯有去掉銅線，才能維系速率的持續(xù)提升和功耗的大幅降低。

  因此評(píng)估為，目前技術(shù)尚不成熟，良率不高，維護(hù)不方便，標(biāo)準(zhǔn)滯后，實(shí)際將復(fù)雜性轉(zhuǎn)移至交換芯片。但其潛力大，最適合200Gb/s SerDes速率以上應(yīng)用場(chǎng)景，是實(shí)現(xiàn)未來高速、高密度、低功耗光互連場(chǎng)景的中長(zhǎng)期解決方案。

  LPO的驅(qū)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(píng)估為，可以在繼續(xù)利用成熟光模塊供應(yīng)鏈前提下實(shí)現(xiàn)低功耗、低時(shí)延目的。但面臨更高速率、更長(zhǎng)距離傳輸?shù)木薮筇魬?zhàn)，最適合當(dāng)前的100Gb/s SerDes速率應(yīng)用，是近中期方案。

  韋總指出，網(wǎng)絡(luò)的未來寄希望于光器件，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干線系統(tǒng)的進(jìn)展，400G相干光模塊、低噪聲光纖放大器和光系統(tǒng)的商用進(jìn)程。著重分析了800G的發(fā)展?fàn)顩r和路徑以及IP層和光層的融合趨勢(shì)，并對(duì)下一代光纖進(jìn)行了分析思考，認(rèn)為G.654E光纖將成為未來干線網(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。