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算力网络如何才能实现可持续性规模化发展?
作者:赵法彬   添加时间:2023-07-05
诺基亚贝尔基础网络业务集团光网络事业部总经理张寒峥对算力网络可持续性规模化发展做了分析。

(文/赵法彬)近几年,我国非常重视整个算力基础设施的建设,相关部委也多次发文推动全国一体化的数据中心以及多层次多体系的算力供给体系的构建,企业也在各地建设数据中心,运营商对于算力网络开展了一些前瞻性的布局。光网络作为一个基础承载的底座,在这里面也扮演非常重要的角色,整个网络作为连接用户、数据、算力和应用的一个桥梁,在整个组网过程当中起非常大的作用。


正确抉择,把握机遇

在日前举办的Wavelengths2023(中国站)上,工业与信息化部通信科学技术委员会顾问、中国电信集团公司科技委主任、中国光网络研讨大会主席韦乐平表示,随着数字化转型,数字经济和数字社会的到来,光通信产业又面临一次新的活跃期,无论是从网络技术到系统技术到器件芯片都面临重要的技术变革。从我们网络的角度,无论是从干线网、城域网、接入网还是DCI、数字DC里面的高速平面都是面临很重要的技术抉择和技术发展的机遇。

中国信息通信研究院技术与标准研究所所长张海懿说,目前整个DC互联是多层级互联资源分布,有国家的枢纽,也有省内DC的集群,在各地还有本地和边缘的一些算力,整个多极跨域的算力调度需要光网络在当中起非常重要的作用。

光网络对算力的承载,在光缆层、转发层和管控层也要适配一些新的变化:在光缆层整个拓扑需要进一步的优化,来优化光缆路由的覆盖,增加网络的联通度;在转发层通过超大带宽、全光交叉带来低时延以及全光的接入和流量感知,全光切片,进一步的演进;在管控层面,通过大网的管控,算网协同和资源的智管能够为网络提供更好的体验。光网络围绕整个算力承载,在超高速、大容量、全光组网、开放解耦、模块高集成、协同智能管控方面也在不断的加速演进。

诺基亚贝尔基础网络业务集团光网络事业部总经理张寒峥介绍说,诺基亚贝尔长期致力于光传输的基础研究,以核心芯片为例,诺基亚贝尔今年初推出了PSE-6s芯片,基于5纳米的生产工艺,400G如果应用PSE-6s能够传输3000~4000公里,800G传输已超过2000公里。PSE系列芯片是诺基亚贝尔从2010年开始研发的一款芯片,到目前为止一共做了6代芯片,基本每隔两年推出一代芯片,每一代芯片比上一代速率提升、功耗降低,每一代跟上一代比都有30%~40%的性能提升,40%以上的单位信息处理功耗降低。张寒峥强调说,诺基亚贝尔不仅是自研芯片,而且基于该芯片所对应的板卡、多款的光模块也将在今年下半年推出,包括800G或2.4T速率的板卡,这也彰显了诺基亚贝尔光传输技术方案的领先实力。

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多方努力,协同发展

张寒峥觉得算力网络要从以下几个方面探讨:第一,算力本身如果要提升的话确实是服务器厂家或者芯片厂家要不断的更新换代,这对算力本身有一个提升。但是,如果把算力要变成像水、电、燃气一样大家都能用,就必须成网,只有把大大小小的数据中心联在一起成为一张网,从物理上才能使得算力也变成一张网络的概念,大家可以随取随用。这个网本身也不能只是一个点到点或者是一个僵硬的网络,而是要变成一个灵活的网络,两者之间的带宽可进行动态调整。带宽资源的高可用性,比如一条线路故障时,需要另外一个方向的线路进行连接。最后,低时延,算力服务的体验跟时延相关性较大,两者之间怎么找到一条时延最低的网络,或者说怎么建一条时延最低的网络也是尤其关键的问题。

张寒峥说,目前业界一个大的数据中心大概需要3万~4万个400G的光模块,这就需要非常大的一个带宽,跨数据中心的互联带宽一直在持续增长,所以算力网络的增长必然带动数据中心互联带宽的增长。简而言之,光传输技术必须得跟上业务快速发展的步伐,从两年前的单波400G、600G,到明年可能到单波800G甚至1T,也有友商在提1.6T甚至更高,所以从技术上来讲必须跟上这个单波速率的演进。诺基亚贝尔在本次论坛期间发布的新一代算网引擎正是契合了中国算力网络发展的需求而打造,该引擎基于诺基亚业界领先的PSE芯片家族,结合中国本地强大的研发优势和供应链优势,将为中国算力网络的快速、安全、可持续的发展提供一个稳定的国产化平台。

还要保证时延最低。张寒峥解释说,一是从组网的角度,在算力网络这种应用场景OTN就不一定合适,因为引入了一个处理层面,如引入了一个电交叉,都会引入一个时延,甚至多一个光模块都会带来额外的时延,如何找到一个最短路径,如何找到一条纯光的尽量高速的路径就显得尤其重要,因为低速的业务一多,会有引入复用或者解复用,都会带来额外的时延。二是需要依靠光纤光缆的厂商做出空心光缆,因为现在光信号在光缆二氧化硅一秒传输20万公里,而在真空中传输则是一秒30万公里,如果通过这个介质改变降低1/3的时延,这是一个极其可观的方式方法。三是迂回保护的问题,算力如果要成为一个网,这个网一定是要灵活调度,不能是一个固定的配置,而且这个网很可能是存在多厂家的情况。各个设备供应商、方案供应商如何在多厂商环境中为运营商提供一个统一的表现,这也是值得商榷的。因此,这就是为什么我们一直在提倡开放、解耦、规范、样模型等,如果样模型统一的话至少在很大程度上避免多厂商环境带来的管控难度。在此情形下,算力网络要可持续发展,标准化的接口、标准化的API是不可避免的。中国联通与诺基亚贝尔在本次论坛上联合发布的中国联通光网络数字孪生创新应用实践成果就是在开放光网络平台上的一次成功探索,这将为后续中国联通向自智化光网络的演进打下坚实的基础。

最后,张寒峥总结道,算力网络要实现可持续性规模化发展,一是要在芯片等核心技术方面进行持续创新,练好自己内功,从而在满足业务快速发展的同时,也践行“双碳目标”可持续发展的国家战略;二是继续坚持推动开放光网络,把管控协议的标准化做好,使得全网能够实现统一灵活调度,业务快速通达,实现算力资源利用效率的最大化;三是时延,因为直接影响算力效率。诺基亚贝尔从“芯”出发,汇聚全球智慧,持续在核心技术方面不断创新,在业界不断推动开放光网络,同时整合中国的产业链,为中国算力网络持续、健康、快速的发展贡献自己的力量。