智算中心光互联技术呈高速率、低能耗、高可靠三大发展态势.pdfVIP

技术技术趋势编辑丨孙天suntian@

智算中心光互联技术

呈高速率、氏能耗、高可靠三大发展态势

■中国信息通信研究院技术与标准研究所刘璐吴冰冰赵文玉

\pj：年来，新兴人工智能应用数量呈指数级增长,AI集群的平尚未确定，若单波200Gbit/s垂直腔表面发射激光器能够攻

HE均规模每年翻一番，智算网络互联带宽需求大幅增长，这克传输距离、可靠性等技术难关，将成为主流方案；500m、

些因素极大推动了光互联市场的强劲增长。目前，在GPU高速2km规格光模块即将成熟，预计2025年商用；1.6Tbit/s

互联和以太网连接中，已有约75%的连接使用了光学技术，未FR8/LR8方案仍在技术论证中。

来光互联还将进一步扩大应用比例。预计到2029年，人工智能基于单通道400Gbit/s的800Gbit/s、1.6Tbit/s直调直

集群光模块的年出货量将接近1亿个。当前，智算中心光互联迅检光模块技术路线尚不明确，其发展取决于光电芯片器件技

猛发展，已呈现高速率、低能耗、高可靠三大态势。术进展及OTT需求程度，预计2026年后推出样品。目前，已

有标准化组织发布了单通道400Gbit/s的标准研制计划，如

态势一：智算中心光互联加速迈向高速率IPEC(国际光电委员会)于2024年8月启动了1.6Tbit/s的相关

阶段项目，其单通道400Gbit/s物理层规范包含单模500m与单模

2km两种规格。

智算中心主导着高速光模块芯片需求，使得光模块迭代

周期大幅缩短。早期，数据中心的直调直检光模块约3~4年

更新一代；在AI智算引入后，迭代周期呈现缩短趋势。当前智态势二：«£能耗将成为光互联市场主旋律

算中心的传输速率处于800Gbit/s7_K平，预计未来1~2年将达降低能耗是人工智能集群发展面临的重要课题之一。当

到1.6Tbit/s阶段，2030年3.2Tbit/s将走向规模应用。前的光互联方案能耗为10-15pJ/bit,业界正通过LP〇(线

基于单通道100Gbit/s的800Gbit/s直调直检光模性驱动可插拔光学)、LR(线性接收可插拔光学）等先进技

块发展基本成熟。目前，800Gbit/sVR8/SR8/DR8/术，致力于将功耗降低到4〜7pJ/bit。

DR8+/2xFR4/2xLR4规格均已量产。研究机构报告显示，LP模块可大幅降低功耗和时延，满足AI大模型预训

在人工智能、云计算等应用需求的驱动下,800Gbit/s光模块销练的短距、大宽带、低延时互联需求，预计2026年市场需求

量已逐步超过400Gbit/s光模块成为主流，其中800Gbit/sSR8开始显著增长。单通道112Gbit/sLP光模块当前处于灰度

占比最高，预计2027年DR8将迎头赶上。在标准方面，IEEE阶段，同时也在加速向单通道224Gbit/s速率演进，如OIF已

P802.3df、IPEC800G物理层实施协议等国际标准均已正计划在2025年OFC(美国光通信与光网络展览会）期间进

式发布，国内通信行业标准处于收尾阶段。TerabitBiDiMSA行224Gbit/sLP光模块互通展示。LP标准化工作持续

(多源协议组织）已发布800G-VR4.2、800G-SR4.2、推进，2024年3月LP多源协议组织宣布成立，起草单通道

1.6T-VR8.2和1.6T-SR8.2规范，但