中国电信张成良：新型光纤与光模块筑牢AI算力互联底座

C114讯 9月21日消息（兰茜）AI算力驱动的光互连需求正从"支撑通信"走向"驱动智能"，新型光纤和光模块技术已成为决定智算底座效率与成本的关键变量。

9月11日，C114联合中国国际光电博览会（CIOE），在深圳国际会展中心共同举办以“光启智能 纤联未来”为主题的“AI+新型光纤应用论坛”。

中国电信研究院院长张成良出席本次论坛，发表题为《AI算力互联的底座：新型光纤与光模块》的主题演讲。他指出，AI算力需求正深刻改变光网络发展轨迹，光纤与光模块技术和需求正发生深刻变化，多芯光纤与空芯光纤等新型技术正逐步走向应用，为算力互联提供关键底座支撑。

算力需求催生光网络变革，四大需求引领技术演进

报告显示，我国智算中心已进入规模化建设阶段，形成覆盖东中西部的智算资源布局。截至6月底，全国智能算力规模同比增长177%，达到每秒可执行2185百亿亿次浮点运算。

AI大模型发展驱动算力需求持续扩张，需通过满足互联带宽和时延要求的集群互联弥补算力缺口，牵引网络从传统连接能力向算力效率保障能力转变。

张成良指出，算力增长对光网络提出四大新需求：一是大带宽，算卡互联驱动DC内、DC间、跨区域数据协同调度，需要超大带宽承载；二是低时延，时延从10us增加至1ms时，GPU有效计算时间占比将降低接近10%（以GPT-3模型为例）；三是高密度，超大规模数据中心面临着空间有限而光纤、模块数量不断增加的挑战；四是低功耗，数据中心运营成本中电费占比40%—60%，需更低功耗的模块与设备。

新型光纤：多芯与空芯双线突破，现网验证加速落地

在新型光纤技术领域，张成良重点介绍了多芯光纤和空芯光纤两条技术路线进展。

张成良表示，多芯光纤大容量优势已赋能DC间分布式训练。“通过将多芯光纤与MicroLED光源技术结合，采用‘慢而宽’技术路线，有望突破高带宽互联的功耗瓶颈。”

当前，多芯光纤衰减与串扰水平不断优化，量产能力显著提高。四芯光纤衰减已降至0.15x dB/km、串扰控制在-50 dB/100km以内，单次拉制长度已突破2061km，为成本的逐步降低提供基础。配套应用方面，多芯放大器样机已得到现网应用验证，可实现高集成度放大，但芯间一致性、功率转换效率等仍需进一步优化。

据张成良介绍，中国电信已完成业界首个基于多芯光纤的多智算中心分布式训练现网验证，互连距离达409.61km，性能可达集中训练的97%以上，首次在多芯光纤环境中验证了跨城市、大规模智算互连的工程可行性与性能优势。

在谈到空芯光纤时，张成良指出，空芯光纤低时延、低功耗等优异特性，正在为AI数据中心网络发展注入新动力。与之呼应的是，空芯光纤现网部署进展迅速。国际上，谷歌、亚马逊均已宣布空芯光纤规模部署应用；国内三家运营商均已开启现网试点。

以中国电信为例，目前已经完成杭州多座IDC机房互联现网示范，使用单波800Gb/s传输系统在64.38公里空芯链路上实现低时延实时传输，具备数据中心同城双活条件；基于极简放大配置，实现超长单跨无中继波分传输实时系统现网示范，刷新容量距离积世界纪录。

张成良指出，未来，空芯光纤有望从DC间逐步引入DC内，用于降低数据同步时延，并缓解高速IM-DD面临的色散限制，但要实现这一目标，需进一步解决如何缩小纤芯直径、如何优化弯曲性能、如何降低成本等工程问题。张成良还特意强调了空芯光纤熔接与性能监测的重要性，“中国电信与广东工业大学已实现快速低损耗同质熔接，但模场直径有差异的异结构互熔会引发熔接损耗增加，需标准规范。”

新型光模块：多元化形态并进，LPO/XPO/CPO/NPO百花齐放

张成良表示，为应对算力互联挑战，光模块形态的多元化变革，XPO、LPO、NPO/CPO等新技术路线“百花齐放”。

XPO通过在1U空间内集成64路200G通道，利用双PCB布局与直插式液冷协同，将光模块的带宽密度推至OSFP的8倍，延续了传统可插拔形态的生命发展周期，但在器件可靠性、密封等方面面临挑战。

LPO/LRO通过去除模块DSP实现时延、功耗、成本三重优化，是传统可插拔光模块在高密度智算集群组网的可持续发展路线，同时通过制定相应的光/电接口标准规范解决互操作难题，具备电信级应用的发展潜力。张成良表示，中国电信已完成800G LPO与LRO 10km互通验证与100G LPO前传20km传输试验，探索在城域、6G承载等电信领域应用。

面对更高密度组网需求，基于光电融合的NPO/CPO技术被认为是进一步破解带宽、功耗和时延瓶颈的关键路径。其中NPO产业链日益成熟，更适配现阶段规模化落地；CPO性能顶尖但工艺、散热、生态仍存短板。对于NPO与CPO的路线选择，张成良判断"短期NPO更被看好，长期CPO值得期待"。

演讲最后，张成良表示，面向多智算中心互连需求，中国电信持续优化跨域算力互联光传输系统，筑牢全国一体化算力网底座。中国电信正构建以"高性能器件、多波段系统、全光化组网"为核心的全光算力底座技术体系，从区域化算力网逐步向全国一体化算力网演进。未来，光纤、光模块、光传输系统三种技术持续演进、相互协同，共同支撑AI算力网络发展。