中国电信韦乐平：大模型时代将开启新一波“光进铜退”

　　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。